Las líneas de campo eléctrico creadas por una carga negativa:
Las líneas indican la trayectoria de una carga de prueba positiva, que sería atraída hacia la carga negativa.
Si acercamos un electrón a una carga negativa fija, la energía potencial del sistema:
Estamos realizando trabajo contra la fuerza de repulsión eléctrica para acercarlos, aumentando la energía almacenada (potencial).
Dos cargas positivas diferentes están separadas por una distancia. El campo eléctrico puede ser nulo:
Los vectores se oponen entre las cargas, y hay que acercarse a la menor para que los módulos se igualen.
El trabajo realizado por el campo eléctrico para mover una carga por una superficie equipotencial es:
Como en la superficie equipotencial
ΔV=0, el trabajo
W=−qΔV es necesariamente cero.
¿Cuál es la unidad del campo eléctrico en el Sistema Internacional?
Según la definición
E=F/q, la unidad es Newton partido por Culombio. (También V/m).
Si se introduce un dieléctrico de permitividad relativa ϵr>1 entre dos cargas, la fuerza eléctrica:
La constante
k=1/(4πϵ). Si la permitividad del medio aumenta, la constante disminuye, y la fuerza es menor.
Un protón y un electrón se dejan libres en un campo eléctrico uniforme.
Las fuerzas son iguales en módulo, pero como la masa del electrón es mucho menor, su aceleración (
a=F/m) es mucho mayor.
El campo eléctrico en el interior de un conductor en equilibrio electrostático:
Si hubiera campo en el interior, las cargas libres se moverían. Como está en equilibrio,
E=0.
Para calcular el potencial total en un punto creado por un sistema de cargas:
El potencial eléctrico es una magnitud escalar, por tanto es una simple suma algebraica donde el signo de
q es vital.
Si una carga positiva se mueve a favor de las líneas de campo eléctrico:
El campo eléctrico siempre apunta desde las zonas de alto potencial hacia las zonas de bajo potencial.