CAMPO ELECTRICO: Conceptos fundamentales

INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO  RESULTANTE  NULO

Se tienen dos cargas positivas Q₁  y  Q₂ de  30  y  20  microculombios  respectivamente separadas por una distancia L = 40 centímetros. ¿En qué punto entre estas cargas la intensidad del campo eléctrico resultante  es nulo ?

Solución:

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DIPOLO ELÉCTRICO: La figura muestra una carga positiva y una carga negativa de igual magnitud  q, separadas  una  distancia 2 a.  El grupo así formado se llama dipolo eléctrico.

Deduzca  una  fórmula que permita  calcular la intensidad de campo eléctrico resultante ER debido a esas cargas en un punto a una distancia r  según la perpendicular bisectriz de la línea que une las cargas.  Deduzca una segunda fórmula para el caso que  r  sea mucho mayor que la distancia  a.

Solución:

El lector debe deducir las ecuaciones:   

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INTENSIDAD  DE  CAMPO  ELÉCTRICO  PARA UN ANILLO  CON CARGA  UNIFORMEMENTE  DISTRIBUIDA 

 Dado un anillo de radio u, que posee una distribución de carga Q uniforme, determinar el valor del campo creado en cualquier punto del eje del anillo situado a distancia x de su centro. ¿Qué ocurre con el campo en el centro del anillo? ¿Y a una distancia muy grande?

Solución:

Para resolver este ejercicio vamos a dividir el anillo en pequeñas porciones infinitesimales de carga, cada una de las cuales influirá en la creación del campo eléctrico en cualquier punto P situado a lo largo del eje del anillo.

 La simetría que posee el anillo, hace que solo influyan las componentes x del campo eléctrico (dEx, dEx', ...) ya que las componentes y se anulan (dEy, dEy',...). Por tanto, nos centraremos en calcular la suma de todas las primeras.

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El lector puede preguntarse qué utilidad tiene resolver un problema que trata de un hilo o una varilla infinita de carga.

Para puntos suficientemente cercanos a las varillas finitas (que son las que existen en la realidad) y no cercanos a sus extremos, la ecuación deducida es aplicable con un mínimo de error.

De hecho, si no se hacen idealizaciones o aproximaciones la gran mayoría de los problemas importantes de toda especie en física y en ingeniería, no se pueden resolver.

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En este último apartado vamos a estudiar como se mueve una carga eléctrica en un campo eléctrico uniforme