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

Campo eléctrico entre dos placas: Al recordar el concepto básico de campo eléctrico de la ley de Coulomb, que representa fuerzas que actúan a una distancia entre dos cargas. Podemos reformar la cuestión dividiéndola en dos pasos distintos, utilizando el concepto de campo eléctrico. Primero, piense que una carga genera un campo eléctrico en todas partes del espacio. En segundo lugar, la fuerza sobre otra carga introducida en el campo eléctrico de la primera es causada por el campo eléctrico en la ubicación de la carga introducida.

Si todas las cargas están estacionarias, definitivamente obtienes las mismas respuestas con el campo eléctrico que usas la Ley de Coulomb. Entonces, ¿esto será solo un entrenamiento en notación inteligente? No. El concepto de campo eléctrico aparece por sí solo cuando se concede que las cargas se muevan entre sí.

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 eléctrico nos da una forma de representar cómo la luz de las estrellas viaja a través de vastas distancias de espacio vacío para llegar a nuestros ojos. Si la idea de fuerza “actuando a distancia” en la Ley de Coulomb parece problemática, quizás la idea de fuerza causada por un campo eléctrico modere un poco su molestia. Por otro lado, también podría preguntarse si un campo eléctrico es más “real”.

Campo eléctrico entre dos placas

El fenómeno de un campo eléctrico es un tema para los teóricos. En cualquier caso, real o no, la noción de campo eléctrico resulta útil para prever lo que ocurre con la carga. Introducimos un campo eléctrico inicialmente entre placas cargadas en paralelo para facilitar el concepto y practicar con el método de análisis.

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.

Índice de contenidos

Campo eléctrico entre dos placas paralelas cargadas
- La magnitud del campo eléctrico
- El movimiento de una partícula cargada
Preguntas más frecuentes
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Campo eléctrico entre dos placas paralelas cargadas

Suponga que tiene una bola metálica muy pequeña que está cargada positivamente. Lo dejas ir y comienza a moverse hacia la derecha, cada vez más rápido cuanto más se aleja de ti. Puede ver que nada lo tocó, pero también puede ver que algo debe haber ejercido una fuerza sobre este objeto cargado para hacerlo acelerar así. ¿Qué 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 cargadas

Si el tamaño de las dos placas cargadas es mucho mayor que la distancia entre las placas, entonces el campo eléctrico entre las placas será constante. Es más fácil averiguar la magnitud de este campo eléctrico. Solo necesita saber la cantidad total de carga en cada plato (Q) y el área de cada plato (A).

La distancia entre las placas en realidad no importa, siempre que sea mucho menor que el diámetro 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, ¿cuál es la magnitud del campo eléctrico entre estas placas?

Primero, encuentra el área de las placas.

Ejemplo 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 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.

Según nuestra suposición, la partícula cargada positivamente siente una fuerza en la dirección del campo eléctrico. La aceleración de una partícula entre las placas es proporcional a la magnitud del campo eléctrico. Una partícula cargada positivamente se mueve hacia la placa negativa, una cargada negativamente hacia la positiva.

Preguntas más frecuentes

¿Es uniforme el campo eléctrico entre dos placas? Dado que las líneas de campo son paralelas y el campo eléctrico es uniforme entre dos placas paralelas, una carga de prueba experimentaría la misma fuerza de atracción o repulsión sin importar dónde se encuentre en el campo. Las líneas de campo siempre apuntan desde regiones de alto potencial a regiones de bajo potencial. ¿Cuál es la dirección del campo eléctrico entre las placas? ¿En qué dirección apunta el campo eléctrico entre las placas? El campo eléctrico apunta de la placa positiva a la negativa, de izquierda a derecha. ¿Cuál es el campo eléctrico entre dos placas paralelas cargadas de manera opuesta? El campo eléctrico E entre dos placas conductoras paralelas con carga opuesta es uniforme, es decir, tiene la misma magnitud y dirección en todas partes entre las placas. ¿Puede el campo eléctrico ser negativo? El campo eléctrico no es negativo. Es un vector y, por lo tanto, tiene direcciones negativas y positivas. Un electrón que se carga negativamente experimenta una fuerza contra la dirección del campo. Para una carga positiva, la fuerza está en el campo. ¿Cuál es la fórmula del campo eléctrico? La magnitud del campo eléctrico (E) producido por una carga puntual con una carga de magnitud Q, en un punto a una distancia R de la carga puntual, está dada por la ecuación E = Kq / R2, donde K es una constante con Un valor de 8,99 X 109 N M2 / C2. ¿Cuál es la relación entre voltaje y campo eléctrico? Voltaje relacionado con el campo eléctrico. [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 eléctrico multiplicada por la distancia entre ellos. ¿Dónde es más fuerte el campo eléctrico? La magnitud relativa del campo eléctrico es proporcional a la densidad de las líneas de campo. Donde las líneas de campo están muy juntas, el campo es más fuerte; Donde las líneas de campo están muy separadas, el campo es más débil. Si las líneas están espaciadas uniformemente y son paralelas, el campo es uniforme. ¿El campo eléctrico es siempre positivo? Un campo eléctrico no es ni positivo ni negativo. Se define como la fuerza que actúa por unidad de carga positiva. (Esto significa que es un vector como lo es la fuerza). Si mueve una carga positiva en la dirección de un campo eléctrico, el trabajo se realiza mediante la carga. ¿Por qué el campo eléctrico pasa de positivo a negativo? La dirección de los campos eléctricos siempre se define como la dirección en la que se movería una carga de prueba positiva si se dejara caer en el campo. Una carga negativa tiene un campo eléctrico interno porque atrae cargas positivas. La carga positiva tiene un campo eléctrico externo que se aleja como cargas. ¿El campo eléctrico aumenta con el voltaje? Un capacitor tiene un campo eléctrico uniforme entre las placas de fuerza E (unidades: fuerza por culombio). Entonces, el voltaje va a ser E × distancia entre las placas. Por lo tanto, aumentar la distancia aumenta el voltaje. A medida que la carga permanece constante, la energía por carga también aumenta (esa es la diferencia de potencial).