Características de las lineas de fuerza

Características de las lineas de fuerza.

1. El vector de campo eléctrico es tangente a las líneas de fuerza en cada punto.

2. Las líneas no pueden cruzarse porque el campo debe ser único en cada punto.

3. El número de lineas de fuerza es proporcional a la carga. 

 4. El modulo de campo eléctrico es proporcional a la cantidad de lineas.

5. El flujo de campo eléctrico es proporcional a las lineas de fuerza.

6. Un dipolo eléctrico desde muy lejos se observan como una carga puntual.

Dipolo

Dependiendo de que carga es mayor se vera de la siguiente manera:

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Campo eléctrico

Campo eléctrico

El campo eléctrico es un concepto que fue creado para explicar la interacción entre partículas.Si en el espacio vacuo colocamos dos partículas dependiendo de la carga que posean interactuan de diferentes maneras, en el caso que ambas posean la misma carga (es decir ambas negativas o ambas positivas) se creara  entre ellas una fuerza de repulsión que responde a la Ecuación de Coulomb.

Pero, ¿Còmo sabe una carga de la existencia de la otra?

Dipolo eléctrico

La presencia de carga eléctrica en una región del espacio modifica las características de dicho espacio dando lugar a un campo eléctrico. Así pues, podemos considerar un campo eléctrico como una región del espacio cuyas propiedades han sido modificadas por la presencia de una carga eléctrica, de tal modo que al introducir en dicho campo eléctrico una nueva carga eléctrica, ésta experimentará una fuerza.

El campo eléctrico se representa matemáticamente mediante el vector campo eléctrico, definido como el cociente entre la fuerza eléctrica que experimenta una carga testigo y el valor de esa carga testigo (una carga testigo positiva).

La definición más intuitiva del campo eléctrico se la puede dar mediante la ley de Coulomb. Esta ley, una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo. 

Sugiero el siguiente vídeo para una mejor comprensión del tema:

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Ecuación de Coulomb

Ecuación de Coulomb

C. Coulomb

• Podemos definir la Ley de Coulomb como la ley que determina  las propiedades de fuerza electrostática que surgen de una o varias fuerzas eléctricas. Guarda una gran similitud con la Ley de Gravitación Universal.
•  Fue  enunciada por Charles-Augustin de Coulomb en 1785, gracias a una balanza de torsión con la que realizaba los experimentos (midiendo así la fuerza de atracción o de repulsión que sufrían dos cargas eléctricas).
• Según lo enunciado por Coulomb podemos decir que: “La fuerza eléctrica ejercida entre dos cuerpos cargados eléctricamente, es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que están separados“.  

La ecuación de Columb es la siguiente: 

• F = es el vector Fuerza que sufren las cargas eléctricas. Puede ser de atracción o de repulsión, dependiendo del signo que aparezca (función de que las cargas sean positivas o negativas).
• q = son las cargas sometidas al experimento.
• Epsilon = permitividad.
• ud = vector director que une las cargas q1 y q2.
• d = distancia entre las cargas.

Para comprender de manera experimental y práctica lo anterior, recomiendo el video adjunto.

Bibliografía : http://espaciociencia.com/ley-de-coulomb-formula/

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Electroscopio

Electroscopio

Es un dispositivo que permite verificar si un cuerpo está electrizado o no. Un electroscopio muy simple puede formarse por una pequeña esfera de tecnopor (no electrizada) suspendida por un hilo, a este electroscopio se le suele llamar “péndulo eléctrico”.

En el gráfico se muestra que, al acercar un cuerpo electrizado (positivo o negativo) a la esfera, ésta es atraída; por otro lado cuando se tiene cualquier cuerpo electrizado, éste atrae a esferas sin saber si esta electrizado positivamente o negativamente. En caso que se quiera saber como está electrizado el cuerpo es necesario electrizar a la esfera (por ejemplo negativamente), si el cuerpo repele a la esfera éste estará electrizado negativamente, en caso contrario, si lo atrae estaría electrizado positivamente.

Los electroscopios de hoy en día, los hay de varios modelos, pero uno de los mas difundidos es el “electroscopio de laminillas”. Dicho instrumento está conformado de una barra metálica en cuyos extremos se le ha soldado una esfera metálica y dos tiras metálicas delgadas y ligeras (laminillas), tal como se muestra.

Si la barra que se acerca, está electrizada, las laminillas se separan (esto se da por inducción).

Webgrafía desde donde fue extraido el material:

http://www.geocities.ws/davidfisica/electro.html

Por si erese curioso e ingenioso te dejo un paso a paso para que construyas uno tu solo.

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Procesos para cargar un sistema

Procesos de carga

A.- Electrizacion por contacto

Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.

Los más común es que el cuerpo se electrice negativamente debido a que los electrones al estar libres en la periferia del átomo se transfieren con mayor facilidad. 

B.- Electrizacion por frotamiento

Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. Si frotas una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda. Si frotas un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño a al lápiz.

C.- Electrizacion por inducción
Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro.
Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste.
En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente
Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.

En términos de movimiento de electrones, cuando...
A.- Un objeto con carga positiva se conecta a tierra:
Existe un flujo de electrones de tierra hasta la carga, carga neutra.
B.- Una esfera con carga negativa se pone en contacto con una neutra:
Existe un flujo de electrones de la carga hacia tierra.
C.- Una barra con carga positiva se acerca a una placa metálica neutra y aislada:
Se atraen los cuerpos.



Bibliografía:
http://www.solociencia.com/fisica/carga-electrica-forma-cargar-cuerpo.htm

Para mejor comprensión del tema:

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