Electricidad y Magnetismo.

Practicas de Laboratorio.

 

El campo eléctrico de un sistema de dos cargas.

Campo eléctrico y potencial de una carga puntual.

El campo eléctrico de una carga puntual Q en un punto P distante r de la carga viene representado por un vector de:

  1. Módulo formula 1
  2. Dirección radial.
  3. Sentido hacia afuera si la carga es positiva, y hacia la carga si es negativa.

El potencial del punto P debido a la carga Q es un escalar y vale:

formula 2 figura 1

Un campo eléctrico puede representarse por líneas de fuerza, líneas que son tangentes a la dirección del campo en cada uno de sus puntos.

En la figura, se representan las líneas de fuerza de una carga puntual, que son líneas rectas que pasan por la carga. Las equipotenciales son superficies esféricas concéntricas.

figura 2

Campo eléctrico de un sistema de dos cargas eléctricas.

figura 3

Cuando varias cargas están presentes el campo eléctrico resultante es la suma vectorial de los campos eléctricos producidos por cada una de las cargas. Consideremos el sistema de dos cargas eléctricas de la figura.

El módulo del campo eléctrico producido por cada una de las cargas es:

formula 3

Y las componentes del campo total son:

formula 4  

Como el campo es tangente a las líneas de fuerza, la ecuación de las líneas de fuerza es:

formula 5 figura 4

tal como se muestra en la figura.

El potencial en el punto P debido a las dos cargas es la suma de los potenciales debidos a cada una de las cargas en dicho punto.

formula 6

Las superficies equipotenciales cortan perpendicularmente a las líneas de campo. Representaremos las líneas resultado de la intersección de las superficies equipotenciales con el plano XY.

figura 5

A partir de la figura ,puede deducirse la ecuación de las líneas equipotenciales.

formula 7

Actividades.

Se introduce:

  1. La carga Q1 en el control de edición titulado Q1.
  2. La carga Q2 en el control de edición titulado Q2.
  3. Se pulsa en el botón titulado Nuevo.

Obtener el mapa de las líneas de fuerza y equipotenciales de:

  • Dos cargas iguales y del mismo signo.
  • Dos cargas iguales y de distinto signo.
  • Dos cargas distintas y del mismo signo.
  • Dos cargas distintas y de distinto signo.
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Elaborado en: Enero del 2004 | Ultima actualización: Enero del 2005.