GUIA DE FÍSICA Campo Eléctrico. Es el espacio que rodea a una carga eléctrica y en el cual una carga eléctrica soporta una fuerza eléctrica

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1 GUIA DE FÍSICA Campo Eléctrico Nombre: Curso. 4º Medio: Profesor: Mario Meneses Señor CAMPO ELECTRICO Es el espacio que rodea a una carga eléctrica y en el cual una carga eléctrica soporta una fuerza eléctrica La intensidad o magnitud del campo eléctrico en uno de sus puntos está dada por la fuerza que actúa por unidad de carga de prueba (positiva) F E= q Donde F representa la fuerza eléctrica en [N]; q representa la carga de prueba en [C] y E la magnitud del campo eléctrico en [N/C] La dirección y sentido del vector campo eléctrico están dados por la dirección y el sentido de la fuerza eléctrica que actúan sobre la carga de prueba. La intensidad del campo eléctrico en función de la distancia Q E = K r 2 PRINCIPIO DE SUPERPOSICION El campo eléctrico de un sistema de cargas, en un punto es igual a la suma vectorial de los campos eléctricos creados por cada carga LINEAS DE FUERZA Son líneas imaginarias que representan a un campo de fuerzas, en este caso, a un campo eléctrico: Convencionalmente las líneas, salen de las cargas positivas, e ingresan a las cargas negativas

2 La intensidad del campo eléctrico es mayor en las zonas donde las líneas se encuentran más cercanas, además la dirección del campo eléctrico en cualquier punto está dada por la tangente trazada a una línea de fuerza CAMPO ELECTRICO UNIFORME Se llama campo eléctrico uniforme o constante a aquel que posee la misma intensidad (magnitud) dirección y sentido en todos sus puntos La representación de este tipo de campo mediante líneas de fuerza se realiza con líneas paralelas igualmente distribuidas En la práctica, un campo eléctrico uniforme se obtiene colocando dos placas metálicas paralelas con igual cantidad de carga, pero de signos contrarios separadas una pequeña distancia r. La fuerza eléctrica que actúa sobre una carga positiva tiene igual sentido que el campo eléctrico La fuerza eléctrica que actúa sobre una carga negativa tiene sentido opuesto al campo eléctrico En ambos casos, la magnitud de la fuerza eléctrica que actúa sobre la carga eléctrica tiene magnitud F=qE

3 EJERCICIOS 1.- Se tiene una carga puntual negativa cuya magnitud es Q= 4 µc a) Determina el campo eléctrico (magnitud, dirección y sentido) en un punto a 2 cm de la carga, según la figura. (9x10 7 N/C a la izquierda) b) Determina la magnitud, dirección y sentido de la fuerza eléctrica que actúa sobre una carga positiva de 5 µc colocada en P (450 N a la izquierda) 2.- Se tiene una carga puntual positiva, cuya magnitud es 3 µc. a) Determina el campo eléctrico (magnitud, dirección y sentido) en un punto a 3 cm de la carga, según la figura. (3x10 7 N/C hacia arriba) b) Determina la magnitud, dirección y sentido de la fuerza eléctrica que actúa sobre una carga negativa de 6 µc colocada en P (180 N hacia abajo) 3.- Según la distribución de cargas de la figura. Determina el campo eléctrico resultante en P (1,8x10 4 N/C a la derecha) 4.- Según la distribución de cargas de la figura. Determina el campo eléctrico resultante en P E ( 4x10, 3x10 ) N E 5x10 N 143 C C

4 5.- A qué distancia de Q 1 el campo eléctrico resultante es nulo? Q =9μC 1 Q =25μC 2 (3 cm) 6.- En P el campo eléctrico resultante es nulo y la relación entre las cargas es Q 1 =4Q 2. Según lo anterior, determine X (16 cm) 7.- Un electrón se libera desde el reposo en la placa inferior de la figura. Si el campo eléctrico tiene una magnitud de 1,5x10 4 N/C y la distancia entre las placas es de 1 cm. a) dibuja la fuerza eléctrica sobre el electrón b) determina la aceleración del electrón c) con que velocidad llega el electrón a la placa positiva? d) Cuánto tarda en llegar a la placa positiva? 8.- En los ejercicios i, ii, iii, iv y v el vector campo eléctrico resultante en P esta mejor representado por:

5 9.- En los vértices del cuadrado de la figura se colocan las cuatro cargas fijas dadas. Dibuja el campo eléctrico en el cruce de las diagonales 10.- Coloca una V o una F ante las siguientes afirmaciones, según corresponda. Se deben justificar las falsas N V o F AFIRMACIÓN JUSTIFICACIÓN 1 La unidad de medida del campo eléctrico en el sistema MKS es [N/C] 2 su magnitud del campo eléctrico decae a la mitad cuando la distancia, respecto a la carga, se duplica 3 El campo eléctrico siempre tiene la dirección y sentido de la fuerza eléctrica. 4 Para una carga puntual con carga neta positiva, el campo es radial con sentido hacia la carga 5 A una distancia fija respecto a la carga el campo es directamente proporcional a la carga eléctrica 6 El campo eléctrico es una magnitud escalar 7 En la superficie de un conductor cargado y en equilibrio electrostático el campo eléctrico es normal a la superficie 8 Se tienen dos cargas eléctricas de la misma magnitud, separadas una cierta distancia, entonces si ambas son del mismo signo, el campo eléctrico en el punto medio es nulo 9 Se tienen dos cargas eléctricas puntuales de la misma magnitud, separadas una cierta distancia, entonces si ambas son de signo opuesto el campo eléctrico en el punto medio es nulo. 10 Un campo eléctrico uniforme posee la misma magnitud, dirección y sentido en todos sus puntos 11 Las líneas de fuerza salen de las cargas negativas e ingresan a las cargas positivas 12 En las zonas donde las líneas de fuerza están más próximas significa que el campo eléctrico posee mayor intensidad

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