campo eléctrico campo eléctrico campo eléctrico

1. Pedro
Armijo
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACDEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLÓGICA
Asignatura: Física aplicada
Tema: Ejercicios de practica
Docente: Amilcar Perez Zelada
ALUMNOS:
• Herrera Quispe, Jhonatan
• Huaman Cieza, Alexander
• Huaripata Lopez, Jason
• Mego Marin, Leonardo
• Murillo Asencio, Richard
• Pizan Rosado, Gonzalo
• Tongombol Pompa, Jorge
• Yupanqui Juárez, Luis Miguel
• Zelada Terrones, Milton Cesar

2. Pedro
Armijo
ELECTROSTATICA
La electrostática es la rama de la física
que analiza los efectos mutuos que se
producen entre los cuerpos como
consecuencia de sus cargas eléctricas 2

3. Pedro
Armijo
CARGA ELECTRICA
En la actualidad no se sabe qué es o
por qué se origina dicha carga, lo que
si se conoce es que la materia
ordinaria se compone de átomos y
estos a su vez se componen de otras
partículas llamadas protones (p+) y
electrones (e-).
3

4. Pedro
Armijo
CARGA ELÉCTRICA (Q)
1Concepto:
Se designa con este nombre a aquella propiedad que adquieren los cuerpos cuando en ellos
existe un exceso o defecto de electrones, y que lo manifiestan mediante los efectos de
atracción o repulsión sobre los demás cuerpos.
Un cuerpo se encuentra electrizado cuando contiene diferente cantidad de electrones y
protones. En caso contrario se dice que está eléctricamente neutro.
2 Cuantificación de la carga eléctrica:
Toda carga será siempre un múltiplo entero de la carga del electrón dado que
este posee la mínima cantidad posee la mínima cantidad de carga, por tal motivo
se le considera la unidad natural de carga eléctrica.
4
N =
𝑄
𝑒− ; 𝑒−
= 1.6 ∗ 10−19
C ; (N ∈ 𝑍) donde :
𝑒−
: Es el valor de la carga del electrón.
N : número de electrones en exceso o defecto
ó también:
𝑄 = N * 𝑒−
La unidad en SI de la carga
eléctrica es el coulomb(C) y
equivale a 6.25 * 1018
e.

5. Pedro
Armijo
3. Principio de conservación de la carga eléctrica
La carga eléctrica total durante un
fenómeno eléctrico no se altera, es decir
no aumenta ni disminuye, solo se
distribuye o cambia de lugar.
En todo proceso de transferencia de
electrones entre los cuerpos, la cantidad
de carga del sistema se conserva, es
decir, la suma de cantidades de cargas al
inicio y al final son iguales.
𝑄𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑜 = 𝑄𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
5

6. Pedro
Armijo
Ley de atracción y repulsión
6

7. Pedro
Armijo
LEY DE COULOMB
• Los cuerpos cargados sufren
una fuerza de atracción o repulsión al
aproximarse.
• El valor de dicha fuerza es
proporcional al producto del valor de
sus cargas.
• La fuerza es de atracción si las cargas
son de signo opuesto y de repulsión si
son del mismo signo.
• La fuerza es inversamente
proporcional al cuadrado de la
distancia que los separa.
7

8. Pedro
Armijo
8
CAMPO ELECTRICO
La propia carga crea un área
de influencia donde hace
notar su presencia
independientemente de la
carga fuente.

9. 9
¿CÓMO SE GENERA UN CAMPO ELÉCTRICO?
Por convección,
las flechas entran
+
Entra la carga de
prueba
+
E
Intensidad de
campo eléctrico (E)
Por fuerzas de
convención, las flechas
salen
Carga fuente repele la
carga de prueba
Si la carga de prueba
se repele, su
Intensidad seguirá
presente

10. Pedro
Armijo
10
REGLAS BÁSICAS
PARA DIBUJAR LAS
LÍNEAS DE CAMPO
MAGNÉTICO
Las líneas deben empezar en una
carga (+) y acabar en una carga (-)
Si hay exceso de alguna carga, las
líneas empezarán o acabarán en el
infinito.
El número de líneas que salen de la
carga (+) o entran a la carga (-), debe
ser proporcional a su magnitud.
La dirección de la línea, indicada por la
punta de flecha, es igual al vector ¨E¨
Dos líneas de campo no se pueden
cruzar.

11. Pedro
Armijo
11
¿Cómo calcular
la INTENSIDAD
del campo
eléctrico?
𝐸 = 𝐾
𝑄
𝑟2
• E = Intensidad, (N/C)
• r = Distancia entre la carga y el
punto donde está la E, (m).
• K = Constante de proporcionalidad =
9 𝑥 109 𝑁 𝑥 𝑚2
𝐶2
• Q = Valor de la carga fuente, (C).
• C = coulomb

12. 12
CAMPO ELÉCTRICO GENERADO POR 2 CARGAS
Si son de igual
magnitud e igual tipo
de carga fuente
Si su magnitud es
igual, pero su carga
diferente

13. Pedro
Armijo
• El potencial eléctrico del campo
eléctrico creado por una carga
puntual q se obtiene por medio de
la siguiente expresión:
POTENCIAL ELECTRICO
El potencial eléctrico en un punto,
es el trabajo a realizar por unidad
de carga para mover dicha carga
dentro de un campo
electrostático desde el punto de
referencia hasta el punto
considerado, ignorando el
componente irrotacional del
campo eléctrico.
𝑉 = 𝐾.
𝑞
𝑟
13

14. CARACTERISTICAS DEL
POTENCIAL ELECTRICO
V Aumenta
V
Disminuye
Independiente del signo de la carga Qo el potencial disminuye si la carga se mueve en el
mismo sentido de la fuerza Fe y aumenta si se mueve en sentido contrario.

15. Pedro
Armijo
15
 Al igual que el campo
eléctrico el potencial se
puede generar a partir de
una carga estática en
cualquier punto en los
alrededores de la carga
Potencial Eléctrico generado
por un conjunto de cargas
puntuales.

16. Pedro
Armijo
Obtención del
potencial eléctrico a
partir del campo
eléctrico.
16

18. Pedro
Armijo
Un circuito es una
trayectoria completa y
cerrada donde se
mueven las cargas
eléctricas . Un circuito
forma un ciclo que
empieza y termina en
el mismo lugar
 Componente
 Nodo
 Rama
 Malla
 Fuente
 conductor
ESTRUCTURA
 PARALELO
SERIE
MIXTO
TIPOS DE
CIRCUITOS

19. Pedro
Armijo
19
LEY DE TENSIONES
DE KIRCHHOFF
TEOREMA DE NORDON TEOREMA DE
NORDON
TEOREMA DE
THÉVENIN
LEY DE OHM
LEYES
FUNDAMEN
TALES

20. Datos:
• 𝑞1 = 4𝜇𝐶
• 𝑞2 = −8𝜇𝐶
• 𝑑 = 4𝑚𝑚 = 4 ∗ 10−3
𝑚
• K = 9 ∗ 109 𝑁.𝑚2
𝐶2 𝜇𝐶
Dos cargas 𝑞1 = 4𝜇𝐶 y 𝑞2 = −8𝜇𝐶
están separadas a una distancia de
4mm.¿Con que fuerza se atraen?
SOLUCION
𝐹 =
𝐾. 𝑞1𝑞2
𝑑2
Reemplazamos:
𝐹 =
(9 × 109
𝑁𝑚2
𝐶2
) (4 × 10−6
𝐶)(8 × 10−6
𝐶)
(4 × 10−3𝑚)2
𝐹 = 18000𝑁
1
EJERCICIOS

21. 2
Una carga de prueba se mueve
del punto A al B como se en la
figura. Calcular: a) La diferencia
de potencial Vab, si la distancia
del punto A a la carga Q de 5μC
es de 35 cm y la distancia al
punto B a la carga Q es de
50cm. b) El trabajo realizado
por el campo eléctrico de la
carga Q al mover la carga de
prueba de 11nC desde el punto
A al punto B
Datos
Debemos entender para poder calcular la
diferencia de potencial entre los puntos A y el
punto B, primero debemos calcularlos
individualmente, así que comencemos con el
punto A.
Sustituyendo los datos para el caso de A:
Obteniendo así un valor de 128.57×10^3 Volts
POTENCIAL ELECTRICO
2

22. 2
Una carga de prueba se mueve
del punto A al B como se en la
figura. Calcular: a) La diferencia
de potencial Vab, si la distancia
del punto A a la carga Q de 5μC
es de 35 cm y la distancia al
punto B a la carga Q es de
50cm. b) El trabajo realizado
por el campo eléctrico de la
carga Q al mover la carga de
prueba de 11nC desde el punto
A al punto B
• Sustituyendo los datos para el caso de B:
• Obteniendo así un valor de 90×10^3 Volts
• Por lo tanto la diferencia de potencial de Vab,
sería:
• Un valor de 38.57×10^3 Volts
• b) Obtener el trabajo realizado por el campo
eléctrico
• Para poder obtener el valor del trabajo del
campo eléctrico de la carga Q para mover
del punto A al punto B a la carga de prueba,
es importante aplicar la siguiente fórmula:
• Recordar que el valor de Q y q no son los
mismos, el valor de q es el valor de la carga
de prueba.
• Sustituyendo nuestros datos en la fórmula:
• Por lo que el valor del trabajo del campo
eléctrico fue de 4.24×10^(-4) Joules.
2
EJERCICIOS

23. 2
3
Se muestran 2 partículas electrizadas
fijas. Si en P la intensidad de campo
eléctrico es nula, determine la cantidad
de carga eléctrica de la partícula 2.
Considere que la carga eléctrica de la
partícula 1 es +16µC.
EJERCICIOS
𝐸𝑝 =
𝑘. 𝑄1
2𝑑 2
+
𝑘. 𝑄2
𝑑 2
0 = 𝑘
16𝑢𝐶
4𝑑2
+
𝑄2
𝑑2
0 =
16𝑢𝐶 + 4𝑄2
4𝑑2
0 = 16𝑢𝐶 + 4𝑄2
4𝑄2 = −16𝑢𝐶
𝑄2 = −4𝑢𝐶
+ +
+16𝑢𝐶
1 2
𝑑 𝑑 𝑃

24. 4
Determinar el valor de la intensidad de la
corriente en el siguiente circuito eléctrico
PASO 1
Se determina el valor de la resistencia total o
equivalente con la formula correspondiente
(para este caso es la formula para calcular la
resistencia en serie )
Sustituimos R1 , R2 Y
R3
RT= 2 + 5 + 6 = 13Ω
PASO 2
Aplicamos la formula de la ley de ohm,
sustituyendo el valor del voltaje y la resistencia
total o equivalente y obtenemos el valor de la
intensidad de la corriente en el circuito
𝐼 =
3𝑉
13𝛺
𝐼 = 0.23
EJERCICIOS

25. 5
Determina el valor de la intensidad de
corriente en el siguiente circuito en
paralelo
RT=
1
1
6
+ 1
8
=
1
0.166 + 0.125
PASO 1
Se determina el valor de la resistencia total o
equivalente con la formula correspondiente
(para este caso es la formula para calcular la
resistencia en paralelo
RT=3.436 Ω
PASO 2
Aplicamos la formula de la ley de OHM ,
sustituyendo el valor del voltaje y la resistencia
total o equivalente y obtenemos el valor de la
intensidad de la corriente en el circuito
I=
4𝑉
3.436
=1.164
A
EJERCICIOS

26. GRACIAS
26