Campo electrico fisica

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CAMPO ELÉCTRICO

Los Teques, 02 de Marzo de 2018

PREGUNTAS

1. Al definir el campo eléctrico, ¿por qué es necesario especificar que la magnitud de la carga de prueba es muy pequeña?  

R= Si la carga de prueba no fuera lo suficientemente pequeña, esta también afectaría al espacio por lo que el campo ya no sería solo de la carga fuente. Como no queremos eso, hacemos que la carga de prueba sea muy pequeña de manera que no afecte al campo eléctrico. Su valor debe ser el más pequeño posible para que su propio campo eléctrico no interfiera ni modifique el campo eléctrico que se analizará. Si la carga es alta, influiría en el campo eléctrico original y no sería útil (por la suma de los campos eléctricos), por eso debe ser pequeña.

1. ¿Cuándo es válido representar de manera aproximada una distribución de carga por medio de una carga puntual?  

R= Se determina a una distancia muy grande comparada con el tamaño de la carga. Cuando la distancia a la distribución de carga es lo suficientemente grande y no poder de ver sus dimensiones, por lo que se ve como un punto. 

1. Explique por qué las líneas de campo eléctrico no forman lazos cerrados (curvas cerradas).  

R= Las líneas de campo eléctrico no son cerradas por el hecho de que existen fuentes para ellas (las cargas eléctricas son las fuentes de campo eléctrico), y las líneas de campo surgen en las cargas positivas y concluyen en las cargas negativas. Cada línea se dirige desde una carga positiva hacia una negativa o hacia el infinito. Para que ocurra un lazo cerrado tendría que proporcionar el caso que una línea emergiera de una carga y se dirigiera a la misma carga.

1. ¿Es posible que un campo eléctrico exista en el espacio vacío?

R= Sí, siempre y cuando el efecto del campo eléctrico generado por una carga, o un sistema de cargas, alcance esa posición, donde haya vacío.  Puesto que un campo eléctrico no necesita medio para propagarse, un ejemplo es la luz que es una porción del espectro electromagnético y si no fuera capaz de desplazarse en el vacío no nos llegaría desde las estrellas.

1. Un  electrón  libre  y  un  protón  libre  se  ponen  en  un campo  eléctrico  idéntico. Compare las fuerzas eléctricas sobre cada partícula. Compare sus aceleraciones.  

R= La aceleración del electrón será mucho mayor (aproximadamente 10.000 veces) que la que adquiera el protón. Hay que conmemorar que la aceleración y la masa son cantidades inversamente proporcionales, y la masa del protón es aproximadamente 10.000 veces mayor que la del electrón. Ahora bien, (suponiendo que la intensidad del campo magnético es de 5N/C).

Electrón=q1= -1,6x[pic 3]

Protón=q2=1,6x[pic 4]

E=5N/C

F1=q1xE=-1,6xCx5N/C=-8xN[pic 5][pic 6]

F2=q2xe=1,6xCx5N/C=8xN[pic 7][pic 8]

En ambos nos da el mismo resultado solo que con diferentes signos (+,-) es decir una nos da positiva y otra nos da negativa ya que la fuerza del protón al ser positiva ira en un sentido dentro del campo y la otra al ser negativa ira en sentido contrario dentro del mismo.

Masa del electrón: 9,1x[pic 9]

Masa del protón: 1,67[pic 10]

A=q/m

A1=-1,6x/9,1x=-1,75x[pic 11][pic 12][pic 13]

A2=1,6x/1,67=9,5x[pic 14][pic 15][pic 16]

Con esto se demuestra que la aceleración de las cargas es bastante elevada dentro de un campo eléctrico siendo la aceleración del protón más baja que la del electrón ,cabe destacar que el negativo de  la aceleración del electrón no indica que sea una carga negativa sino que se mueve en sentido contrario a la del protón, puesto que hay que recordar que en el movimiento uniformemente acelerado al positivo se usa para indicar que un objeto se mueve en un sentido y el negativo para indicar que el objeto se mueve en sentido contrario dentro del plano con respecto al primero.

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