Campo Eléctrico

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Comentarios a los problemas propuestos: Foros en el Campus Virtual.                        

Programa

  1. Carga eléctrica. Ley de Coulomb.

  2. Campo creado por cargas puntuales.

  3. Campo creado por una distribución de carga continua.

  4. Ley de Gauss. Aplicación al cálculo de campos eléctricos.

  5. Potencial eléctrico.

  6. Energía potencial de un sistema de cargas.

  7. El dipolo eléctrico.

  8. Medios conductores y medios dieléctricos

  9. Condensadores. Capacidad. Energía almacenada en un condensador.

Objetivos

  1.  Introducir el concepto de carga y calcular el campo eléctrico de una distribución de cargas generalizando la ley de Coulomb de la interacción de dos cargas puntuales.

  2. Formular la ley de Gauss y utilizarla para calcular el campo eléctrico de distribuciones simétricas de carga.

  3. Introducir el potencial eléctrico. Relacionar el campo y su representación por líneas de fuerza, con el potencial y su representación por superficies equipotenciales.

  4. Definir el dipolo eléctrico y momento dipolar eléctrico. Estudiar el comportamiento de los dipolos en un campo eléctrico uniforme.

  5. Discutir los dos tipos de respuesta de los materiales a un campo eléctrico no variable con el tiempo:

    1)  Arrastre de cargas libres en los conductores.

    2)   Desplazamiento de cargas ligadas y orientación de los dipolos en los dieléctricos.

  6. Definir un condensador y calcular la capacidad y la energía almacenada en un condensador cargado

 

     

Consideraciones previas

Para estudiar y comprender los conceptos fundamentales de este tema y adquirir los conocimientos necesarios para poder resolver los problemas propuestos, es necesario que hayas asimilado el concepto de Campo y también que repases las principales operaciones con vectores, así como repasar los conceptos de derivada de una función y de integral definida. Debes tener presente le existencia en la Naturaleza de cargas positivas y negativas y comprender la experiencia de Millikan que pone de manifiesto que cualquier carga que aparece en la naturaleza es múltiplo de la cantidad 1.6x10-19 C, que es la carga del electrón.

Es aconsejable que, tanto si has cursado Física en Bachillerato, como si no lo has hecho, que repases los principales conceptos. Así una vez entres en materia y te hayas familiarizado con el cálculo de campos eléctricos debidos a cargas puntuales, utilizando la ley de Coulomb, deberás aprender a calcular campos eléctricos debidos a distribuciones continuas de cargas con cierta simetría (plano indefinido, distribución esférica, distribución cilíndrica), aplicando la ley de Gauss para el campo eléctrico.

El concepto de Potencial y de variación de energía potencial, que se desprende del carácter conservativo del campo eléctrico, debe aplicarse al cálculo de energías potenciales de sistemas de cargas puntuales y al cálculo de potenciales de distribuciones continuas de cargas.

El estudio del dipolo eléctrico, campo y potencial creado y comportamiento de un dipolo en el interior de un campo eléctrico uniforme, debe dar paso a que seas capaz de distinguir, por su comportamiento y propiedades, un material conductor y un material dieléctrico. Es decir, de entender el comportamiento eléctrico de la materia.

Por último, debes conocer el concepto de Capacidad de un conductor y aplicarlo al estudio de los condensadores como elementos “almacenadores” de carga eléctrica.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Página mantenida por Mario Pardo
Última actualización: 18-dic-2005

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