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Campo Eléctrico

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Un campo eléctrico es una propiedad física del espacio generada por cargas eléctricas. Describe cómo una carga puede influir sobre otra incluso a distancia, estableciendo en cada punto una dirección y una intensidad de interacción. Si una carga positiva se coloca en una región donde existe un campo eléctrico, tenderá a moverse siguiendo la dirección del campo, mientras que una carga negativa lo hará en sentido contrario.

El campo eléctrico permite interpretar las fuerzas eléctricas no como una acción instantánea entre objetos separados, sino como una modificación del espacio producida por las cargas. De esta forma, una carga altera el entorno que la rodea y cualquier otra carga que ingrese en esa región experimenta una fuerza determinada por las características locales del campo.

Los campos eléctricos están presentes en numerosos fenómenos naturales y tecnológicos. Participan en la estructura de los átomos y moléculas, en la conducción eléctrica, en el funcionamiento de circuitos, pantallas y dispositivos electrónicos, e incluso en procesos biológicos relacionados con membranas celulares y transmisión nerviosa.

>Modelo

ID:(814, 'ky')


Fuerza sobre una Carga eléctrica

Descripción

Una vez que se conoce Campo eléctrico ($E$), se puede calcular Fuerza eléctrica ($F$), que actúa sobre Carga ($q$), mediante:

$F = q E$

$F$
Fuerza con masa constante
$N$
$q$
Carga sobre la que actúa la fuerza
$C$
$E$
Campo eléctrico
$V/m$

ID:(3872, 'gm')


Campo eléctrico escalar de una Carga puntual

Descripción

La magnitud de Fuerza eléctrica ($F$) generada entre dos cargas, representadas por Carga de prueba ($q$) y Carga ($Q$), que se encuentran a una distancia de Distancia ($r$), se calcula utilizando Constante de campo eléctrico ($\epsilon_0$) y Constante dieléctrica ($\epsilon$) de la siguiente manera:

equation=1697

Con la definición del campo eléctrico como

equation=15785

se obtiene

equation

ID:(11379, 'gm')


Fuerza vectorial sobre una Carga

Descripción

De forma análoga al cálculo de la Fuerza eléctrica ($F$) escalar sobre Carga ($q$) mediante la multiplicación por Campo eléctrico ($E$):

$F = q E$



es posible generalizar esta relación al caso tridimensional, calculando Fuerza eléctrica ($\vec{F}$) como el producto de Carga ($q$) por el campo eléctrico vectorial Campo eléctrico ($\vec{E}$), de modo que:

$\vec{F} = q \vec{E}$

$\vec{F}$
Fuerza
$N$
$q$
Carga de prueba
$C$
$\vec{E}$
Campo eléctrico
$V/m$

ID:(15811, 'gm')


Campo eléctrico vectorial de una Carga puntual

Descripción

La magnitud de Fuerza eléctrica ($\vec{F}$) generada entre dos cargas eléctricas, representadas por Carga de prueba ($q$) y Carga ($Q$), que se encuentran a una distancia de Distancia ($r$) con una dirección definida con Versor ($\hat{n}$), se calcula utilizando Constante de campo eléctrico ($\epsilon_0$) y Constante dieléctrica ($\epsilon$) de la siguiente manera:

equation=15773

Con la definición del Campo eléctrico ($\vec{E}$) como

equation=3724

se obtiene

equation

ID:(790, 'gm')


Campo eléctrico de distribución de Cargas eléctricas

Descripción

Fuerza ($\vec{F}$) sobre Carga de prueba ($q$) en Posición ($\vec{r}$) depender de Número de cargas ($N$), contabilizado con el índice $i$, representado por Carga del ion i ($Q_i$) ubicado en Posición de una carga i ($\vec{u}_i$). Con los parámetros Constante dieléctrica ($\epsilon$) y Constante de campo eléctrico ($\epsilon_0$), esto se puede escribir como:

equation=10392

Con la definición de Campo eléctrico ($\vec{E}$) dada por

equation=3724

se tiene que el campo eléctrico de una distribución de cargas es

equation

ID:(3726, 'gm')


Campo Eléctrico

Descripción

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$r$
r
Distancia entre cargas
m
$\vec{r}$
&r
Posición
m
$\vec{u}_i$
&u_i
Posición de una carga i
m
$r$
r
Radio
m
$\epsilon$
epsilon
Constante dieléctrica
-
$N$
N
Número de cargas
-
$\hat{n}$
&n
Versor
-
$\vec{F}$
&F
Fuerza
N
$F$
F
Fuerza con masa constante
N
$q$
q
Carga
C
$Q$
Q
Carga
C
$q$
q
Carga de prueba
C
$Q_i$
Q_i
Carga del ion i
C
$q$
q
Carga sobre la que actúa la fuerza
C
$E$
E
Campo eléctrico
V/m
$\vec{E}$
&E
Campo eléctrico
V/m
$\epsilon_0$
epsilon_0
Constante de campo eléctrico
C^2/m^2N

ID:(814, 0)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile