Campo eléctrico entre dos placas: magnitud, dirección, ejemplos y más

<p>Campo el√©ctrico entre dos placas: Al recordar el concepto b√°sico de campo el√©ctrico de la ley de Coulomb, que representa fuerzas que act√ļan a una distancia entre dos cargas. Podemos reformar la cuesti√≥n dividi√©ndola en dos pasos distintos, utilizando el concepto de campo el√©ctrico. Primero, piense que una carga genera un campo el√©ctrico en todas partes del espacio. En segundo lugar, la fuerza sobre otra carga introducida en el campo el√©ctrico de la primera es causada por el campo el√©ctrico en la ubicaci√≥n de la carga introducida.

Si todas las cargas est√°n estacionarias, definitivamente obtienes las mismas respuestas con el campo el√©ctrico que usas la Ley de Coulomb. Entonces, ¬Ņesto ser√° solo un entrenamiento en notaci√≥n inteligente? No. El concepto de campo el√©ctrico aparece por s√≠ solo cuando se concede que las cargas se muevan entre s√≠.

Los experimentos muestran que solo considerando el campo eléctrico como una propiedad del espacio que se transmite a una velocidad finita (la velocidad de la luz), podemos explicar las fuerzas notadas sobre cargas en movimiento relativo. El concepto de campo eléctrico también es obligatorio para comprender una onda electromagnética autopropagable como la luz.

El concepto de campo el√©ctrico nos da una forma de representar c√≥mo la luz de las estrellas viaja a trav√©s de vastas distancias de espacio vac√≠o para llegar a nuestros ojos. Si la idea de fuerza ‚Äúactuando a distancia‚ÄĚ en la Ley de Coulomb parece problem√°tica, quiz√°s la idea de fuerza causada por un campo el√©ctrico modere un poco su molestia. Por otro lado, tambi√©n podr√≠a preguntarse si un campo el√©ctrico es m√°s “real”.

Campo eléctrico entre dos placasCampo eléctrico entre dos placas

El fen√≥meno de un campo el√©ctrico es un tema para los te√≥ricos. En cualquier caso, real o no, la noci√≥n de campo el√©ctrico resulta √ļtil para prever lo que ocurre con la carga. Introducimos un campo el√©ctrico inicialmente entre placas cargadas en paralelo para facilitar el concepto y practicar con el m√©todo de an√°lisis.

En este artículo, aprenda a calcular el campo eléctrico entre dos placas paralelas cargadas y también vea el efecto de este campo en otras cargas.

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Campo eléctrico entre dos placas paralelas cargadas

Suponga que tiene una bola met√°lica muy peque√Īa que est√° cargada positivamente. Lo dejas ir y comienza a moverse hacia la derecha, cada vez m√°s r√°pido cuanto m√°s se aleja de ti. Puede ver que nada lo toc√≥, pero tambi√©n puede ver que algo debe haber ejercido una fuerza sobre este objeto cargado para hacerlo acelerar as√≠. ¬ŅQu√© era?

Todos los cargos generan un invisible campo eléctrico alrededor de ellos. Este campo puede ejercer una fuerza sobre cualquier otra carga que se coloque cerca de ellos. La bola cargada positivamente que soltó siente una fuerza debido a la existencia de un campo eléctrico que debe haber sido generado por algunas otras cargas que estaban cerca.

Los campos eléctricos ejercen fuerzas sobre cargas tanto positivas como negativas, pero la dirección de la fuerza depende tanto de la dirección del campo como del tipo de carga (positiva o negativa) que tiene el objeto. Objetos cargados positivamente siempre sentirá una fuerza en la misma dirección del campo eléctrico, mientras que objetos cargados negativamente siempre sentirá una fuerza en una dirección opuesta al campo eléctrico.

La magnitud del campo eléctrico

Una forma de generar un campo eléctrico uniforme es colocar dos placas cerca una de la otra, luego darle a una de ellas una carga positiva y a la otra una carga negativa igual. Esto creará un campo eléctrico entre las placas que se aleja de la placa cargada positivamente y hacia la placa cargada negativamente.

Dirección del campo eléctrico entre dos placas cargadasDirección del campo eléctrico entre dos placas cargadas

Si el tama√Īo de las dos placas cargadas es mucho mayor que la distancia entre las placas, entonces el campo el√©ctrico entre las placas ser√° constante. Es m√°s f√°cil averiguar la magnitud de este campo el√©ctrico. Solo necesita saber la cantidad total de carga en cada plato (Q) y el √°rea de cada plato (A).

La distancia entre las placas en realidad no importa, siempre que sea mucho menor que el di√°metro de las placas.

Veamos un ejemplo de cómo calcular el campo eléctrico entre dos placas paralelas cargadas:

Ejemplo: Si cada placa es circular con un radio de 10 cm y cada una tiene una carga total de 0.05 C, ¬Ņcu√°l es la magnitud del campo el√©ctrico entre estas placas?

Primero, encuentra el √°rea de las placas.

Ejemplo de magnitud de campo eléctricoEjemplo de magnitud de campo eléctrico

Luego use esta área para calcular la magnitud del campo eléctrico entre las placas.

Cálculo de la magnitud del campo eléctricoCálculo de la magnitud del campo eléctrico

El movimiento de una partícula cargada

Ahora veamos qué aparecería si enviaras una carga en movimiento al espacio entre dos placas cargadas.

El campo eléctrico entre estas placas ejercerá una fuerza sobre esta carga, por lo que lo primero que debe hacer es determinar en qué dirección se ejercerá la fuerza sobre esta carga.

Seg√ļn nuestra suposici√≥n, la part√≠cula cargada positivamente siente una fuerza en la direcci√≥n del campo el√©ctrico. La aceleraci√≥n de una part√≠cula entre las placas es proporcional a la magnitud del campo el√©ctrico. Una part√≠cula cargada positivamente se mueve hacia la placa negativa, una cargada negativamente hacia la positiva.

Preguntas m√°s frecuentes

¬ŅEs uniforme el campo el√©ctrico entre dos placas? Dado que las l√≠neas de campo son paralelas y el campo el√©ctrico es uniforme entre dos placas paralelas, una carga de prueba experimentar√≠a la misma fuerza de atracci√≥n o repulsi√≥n sin importar d√≥nde se encuentre en el campo. Las l√≠neas de campo siempre apuntan desde regiones de alto potencial a regiones de bajo potencial. ¬ŅCu√°l es la direcci√≥n del campo el√©ctrico entre las placas? ¬ŅEn qu√© direcci√≥n apunta el campo el√©ctrico entre las placas? El campo el√©ctrico apunta de la placa positiva a la negativa, de izquierda a derecha. ¬ŅCu√°l es el campo el√©ctrico entre dos placas paralelas cargadas de manera opuesta? El campo el√©ctrico E entre dos placas conductoras paralelas con carga opuesta es uniforme, es decir, tiene la misma magnitud y direcci√≥n en todas partes entre las placas. ¬ŅPuede el campo el√©ctrico ser negativo? El campo el√©ctrico no es negativo. Es un vector y, por lo tanto, tiene direcciones negativas y positivas. Un electr√≥n que se carga negativamente experimenta una fuerza contra la direcci√≥n del campo. Para una carga positiva, la fuerza est√° en el campo. ¬ŅCu√°l es la f√≥rmula del campo el√©ctrico? La magnitud del campo el√©ctrico (E) producido por una carga puntual con una carga de magnitud Q, en un punto a una distancia R de la carga puntual, est√° dada por la ecuaci√≥n E = Kq / R2, donde K es una constante con Un valor de 8,99 X 109 N M2 / C2. ¬ŅCu√°l es la relaci√≥n entre voltaje y campo el√©ctrico? Voltaje relacionado con el campo el√©ctrico. [Assuming Constant Field And Motion Parallel To The Field]. En otras palabras, la diferencia de voltaje entre dos puntos es igual a la intensidad del campo el√©ctrico multiplicada por la distancia entre ellos. ¬ŅD√≥nde es m√°s fuerte el campo el√©ctrico? La magnitud relativa del campo el√©ctrico es proporcional a la densidad de las l√≠neas de campo. Donde las l√≠neas de campo est√°n muy juntas, el campo es m√°s fuerte; Donde las l√≠neas de campo est√°n muy separadas, el campo es m√°s d√©bil. Si las l√≠neas est√°n espaciadas uniformemente y son paralelas, el campo es uniforme. ¬ŅEl campo el√©ctrico es siempre positivo? Un campo el√©ctrico no es ni positivo ni negativo. Se define como la fuerza que act√ļa por unidad de carga positiva. (Esto significa que es un vector como lo es la fuerza). Si mueve una carga positiva en la direcci√≥n de un campo el√©ctrico, el trabajo se realiza mediante la carga. ¬ŅPor qu√© el campo el√©ctrico pasa de positivo a negativo? La direcci√≥n de los campos el√©ctricos siempre se define como la direcci√≥n en la que se mover√≠a una carga de prueba positiva si se dejara caer en el campo. Una carga negativa tiene un campo el√©ctrico interno porque atrae cargas positivas. La carga positiva tiene un campo el√©ctrico externo que se aleja como cargas. ¬ŅEl campo el√©ctrico aumenta con el voltaje? Un capacitor tiene un campo el√©ctrico uniforme entre las placas de fuerza E (unidades: fuerza por culombio). Entonces, el voltaje va a ser E √ó distancia entre las placas. Por lo tanto, aumentar la distancia aumenta el voltaje. A medida que la carga permanece constante, la energ√≠a por carga tambi√©n aumenta (esa es la diferencia de potencial).

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