INTERACCIÓN ELECTROSTÁTICA.

Transcripción

1 Síntesis Física 2º ach. Electostática. E - 1 INTERCCIÓN ELECTROSTÁTIC. Caga eléctica: inciio de consevación. Las oiedades fundamentales de la caga eléctica son: - La caga eléctica está cuantificada y su unidad más elemental es la caga del electón. - Existe dos tios de caga: ositiva y negativa. La inteacción electostática ente cagas del mismo signo es eulsiva, mientas que la inteacción ente cagas de signo ouesto es atactiva. - La caga eléctica se conseva en cualquie oceso que tenga luga en un sistema aislado. Ley de Coulomb. La fueza con que inteaccionan dos cagas es diectamente oocional al oducto de las cagas e invesamente oocional al cuadado de la distancia que las seaa: q q' F = k 2 Esta fueza deende del medio donde están situadas las cagas: k = 1 4πε, siendo ε la emitividad del medio. Paa el vacío: k = 9x10 9 N.m 2 /C 2 u F - q u + q Esta fueza es atactiva cuando las cagas tienen el mismo signo, y eulsiva cuando las cagas tengan signo ouesto.

2 Síntesis Física 2º ach. Electostática. E - 2 Camo eléctico. Líneas de camo. Suongamos que disonemos de dos cagas q y q seaadas una distancia. Si q es ataída o eelida o q, odemos ensa que q está oduciendo en el esacio una etubación (camo) que se manifiesta cuando en cualquie unto de este situamos una caga. Esto nos emite defini la intensidad de camo eléctico E, en un unto, como la fueza que actúa sobe la unidad de caga ositiva situada en dicho unto: E = Po lo tanto, la exesión aa la intensidad de camo eléctico que cea una caga q: F q' q E = k u 2 - es un vecto adial - si q>0: sale de la caga (fuente) - si q<0: diigido hacia la caga (sumideo) demás, el camo eléctico es consevativo (el tabajo ealizado al deslaza una atícula ente dos untos deende solo de la osición inicial y final, y no de la tayectoia seguida en su deslazamiento). Distibuciones discetas de cagas: inciio de sueosición. La intensidad del camo ceado o un númeo de cagas en un unto, es la suma de los camos oiginados individualmente o cada una de las cagas. E = i E i

3 Síntesis Física 2º ach. Electostática. E - 3 Enegía otencial eléctica. La enegía otencial que osee una caga q debido a la esencia de la caga q, es el tabajo que tenemos que ealiza aa tae esa caga q desde el infinito hasta ese unto. Es evidente que el signo de la enegía otencial deende del signo de las cagas. Tomamos como valo ceo (efeencia) de enegía otencial la que osee la caga q en el infinito: Po oto lado: W o lo tanto: E W = E = E ( ) E ( ) = E ( ) 1 1 qq' F d = kqq' d kqq' = k 2 = = qq' ( ) = k Potencial eléctico. Llamamos otencial eléctico a la enegía otencial de una caga q unitaia situada en un unto en las oximidades de la caga q: E V ( ) = Po tanto, el otencial ceado o una caga untual q, a una distancia : ( ) q' q V = k obsevemos esta exesión: los untos que tienen el mismo valo del otencial (sueficies equiotenciales) son esfeas concénticas, con cento en la caga q. ctividades: Dibuja las líneas de camo y las sueficies equiotenciales aa una caga ositiva indicando el sentido en que cece el otencial. Idem aa una caga negativa.

4 Síntesis Física 2º ach. Electostática. E - 4 Dibuja las líneas de camo y las sueficies equiotenciales aa una distibución de dos cagas iguales: a) del mismo signo, b) de signos ouestos. Relación ente el camo y el otencial eléctico. Si una caga q se deslaza ente dos untos y en una egión donde existe un camo E, el tabajo ealizado o la fueza electostática: Obtenemos que: W = F d = q' E d = E ( V V = q' V ) = E d = q' ( V V Si suonemos que el camo sólo tiene una comonente (x o ejemlo), esta exesión odemos tansfomala en: E = (Ten en cuenta que si el otencial vaía linealmente con la distancia, esta exesión odemos escibila: dv dx i V E = i ). x ) nalogías y difeencias ente los camos gavitatoio y eléctico. CMPO GRVITTORIO CMPO ELÉCTRICO NLOGÍS - Son camos centales y consevativos; o tanto, llevan asociados una función otencial. - Los camos ceados en un unto o una masa o o una caga untual disminuyen con el cuadado de la distancia ente la masa o caga que lo cea y el unto.

5 Síntesis Física 2º ach. Electostática. E - 5 DIFERENCIS - Está ceado o una masa y su intensidad en un unto es la fueza que ejeceía sobe una masa unidad situada en él. - Cuando la masa que lo cea es una masa untual, el camo va diigido adialmente hacia ella. - El camo que cea una masa no deende del medio donde ésta se encuenta. - El otencial asociado es sieme negativo. - Están ceados o cagas elécticas y su intensidad en un unto es la fueza que ejeceía sobe la caga unidad ositiva situada en él. - Cuando la caga eléctica que lo cea es una caga untual, el camo diigido adialmente hacia el infinito si la caga es ositiva o hacia ella si la caga es negativa. - El camo que cea una caga deende del medio donde esté inmesa. - El signo del otencial asociado deende del signo de la caga eléctica que lo oigina.