campo eléctrico
Artículo principal: Campo eléctrico. Ver también: La electrostática.
El concepto de campo eléctrico fue introducido por Michael Faraday. Un campo eléctrico es creado por un cuerpo cargado en el espacio que lo rodea, y resulta en una fuerza ejercida sobre cualesquiera otras cargas colocadas dentro del campo. El campo eléctrico actúa entre dos cargas de una manera similar a la forma en que los actos de campo gravitacional entre dos masas, y como él, se extiende hacia el infinito y muestra una relación inversa del cuadrado de la distancia. [26] Sin embargo, hay una diferencia importante. La gravedad actúa siempre en la atracción, dibujo dos masas juntos, mientras que el campo eléctrico puede resultar en cualquiera de atracción o repulsión. Dado que los organismos grandes como planetas generalmente no tienen ninguna carga neta, el campo eléctrico a una distancia suele ser cero. Por lo tanto la gravedad es la fuerza dominante en la distancia en el universo, a pesar de ser mucho más débil. [27]
Las líneas de campo que emanan de una carga positiva por encima de un conductor plano
Un campo eléctrico varía generalmente en el espacio, [37] y su fuerza en cualquier punto se define como la fuerza (por unidad de carga) que se sintió por una carga estacionaria, insignificante si se coloca en ese punto [17]:. 469- 470 la carga conceptual, denominado una "carga de prueba ', debe ser extremadamente pequeña para evitar su propio campo eléctrico perturbar el campo principal y también debe ser estacionaria para evitar que el efecto de los campos magnéticos. Como el campo eléctrico se define en términos de fuerza, y la fuerza es un vector, por lo que se deduce que un campo eléctrico es también un vector, que tiene magnitud y dirección. Específicamente, es un campo de vector [17]:. 469-470
El estudio de los campos eléctricos creados por cargas estacionarias se llama electrostática. El campo puede ser visualizado por un conjunto de líneas imaginarias cuya dirección en cualquier punto es el mismo que el del campo. Este concepto fue introducido por Faraday, [38] cuyo término "líneas de fuerza" todavía a veces ve usar. Las líneas de campo son los caminos que una carga positiva punto trataría de hacer, ya que se vio obligado a desplazarse dentro del campo; Sin embargo, son un concepto imaginario sin existencia física, y el campo permea todo el espacio intermedio entre las líneas [38] Las líneas de campo que emanan de cargas estacionarias tener varias propiedades clave:. en primer lugar, que se originan en cargas positivas y terminan en cargas negativas ; segundo, que deben entrar en cualquier buen conductor en ángulo recto, y en tercer lugar, que nunca pueden cruzar ni encerrarse en sí mismos [17]:. 479
Un cuerpo conductor hueco lleva toda su carga en su superficie exterior. Por lo tanto, cero en todos los lugares del interior del cuerpo El campo es [24]:. 88 Este es el principio de funcionamiento de la jaula de Faraday, una concha metálica conductora que aísla el interior de los efectos eléctricos externos.
Los principios de la electrostática son importantes en el diseño de elementos de equipos de alta tensión. Hay un límite finito a la intensidad de campo eléctrico que puede ser soportada por cualquier medio. Más allá de este punto, avería eléctrica se produce un arco eléctrico y provoca descargas eléctricas entre las partes cargadas. Aire, por ejemplo, tiende a arco a través de pequeños huecos en intensidades de campo eléctrico que excedan de 30 kV por centímetro. Durante las brechas más grandes, su rigidez dieléctrica es más débil, tal vez 1 kV por centímetro. [39] La presencia natural más visible de esto es el rayo, origina cuando la carga se separa en las nubes por el aumento columnas de aire, y eleva el campo eléctrico en la aire mayor de lo que puede soportar. El voltaje de una gran nube rayo puede ser tan alta como 100 MV y tienen energías de descarga tan grande como 250 kWh. [40]
La intensidad de campo se ve muy afectada por objetos cercanos que llevan a cabo, y es especialmente intensa cuando se ve obligado a curva alrededor de objetos punzantes. Este principio se explota en el conductor de rayos, la fuerte pico de los cuales actúa para fomentar el rayo para desarrollar allí, en lugar de a la construcción que sirve para proteger a [41]: 155
El potencial eléctrico
Artículo principal: El potencial eléctrico. Ver también: Voltaje, Batería (electricidad)
Dos pilas AA tienen cada uno un signo más marcado en un extremo.
Un par de pilas AA. El signo + indica la polaridad de la diferencia de potencial entre los terminales de la batería.
El concepto de potencial eléctrico está estrechamente vinculada a la del campo eléctrico. Una pequeña carga colocada dentro de un campo eléctrico experimenta una fuerza, y haber traído ese cargo a ese punto en contra de la fuerza de trabajo requiere. El potencial eléctrico en cualquier punto se define como la energía necesaria para llevar una carga de prueba unidad desde una distancia infinita lentamente a ese punto. Normalmente se mide en voltios, y un voltio es la posibilidad de que un julio de obra debe ser gastado para traer una carga de un culombio desde el infinito [17]:. 494-498 Esta definición de potencial, mientras que formal, tiene poco práctico aplicación, y un concepto más útil es el de diferencia de potencial eléctrico, y es la energía requerida para mover una unidad de carga entre dos puntos especificados. Un campo eléctrico tiene la característica especial de que es conservadora, lo que significa que el camino tomado por la carga de prueba es irrelevante:. Todas las rutas entre dos puntos especificados gastan la misma energía, y por lo tanto un valor único para la diferencia de potencial puede afirmar [17 ]: 494-498 el voltios está tan identificado fuertemente como la unidad de elección para la medición y la descripción de la diferencia de potencial eléctrico que la tensión término ve mayor uso cotidiano.
Para propósitos prácticos, es útil para definir un punto de referencia común a la que los potenciales se pueden expresar y se comparan. Si bien esto podría ser en el infinito, una referencia mucho más útil es la propia Tierra, que se supone que está en el mismo potencial en todas partes. Este punto de referencia, naturalmente, tiene el nombre de la tierra o el suelo. Tierra se supone que es una fuente infinita de cantidades iguales de carga positiva y negativa, y por lo tanto es eléctricamente no cargado y cargarse más. [42]
El potencial eléctrico es una cantidad escalar, es decir, que sólo tiene magnitud y no de dirección. Puede ser visto como análogo a la altura: así como un objeto lanzado caerá a través de una diferencia de alturas causadas por un campo gravitatorio, por lo que un cargo se 'caída' a través de la tensión causada por un campo eléctrico [43] Como los mapas alivio espectáculo. líneas de contorno marcado puntos de igual altura, un conjunto de líneas que marcan los puntos de igual potencial (conocido como equipotenciales) se pueden extraer alrededor de un objeto cargado electrostáticamente. Las equipotenciales cruzan todas las líneas de fuerza en ángulo recto. También deben estar paralelo a la superficie de un conductor, de lo contrario esto produciría una fuerza que moverá los portadores de carga a incluso el potencial de la superficie.
El campo eléctrico se define formalmente como la fuerza ejercida por unidad de carga, pero el concepto de potencial permite una definición más útil y equivalentes: el campo eléctrico es el gradiente local de la potencial eléctrico. Generalmente se expresa en voltios por metro, la dirección del vector del campo es la línea de mayor pendiente del potencial, y donde los equipotenciales encuentran más próximos entre sí [24]:. 60
Artículo principal: Campo eléctrico. Ver también: La electrostática.
El concepto de campo eléctrico fue introducido por Michael Faraday. Un campo eléctrico es creado por un cuerpo cargado en el espacio que lo rodea, y resulta en una fuerza ejercida sobre cualesquiera otras cargas colocadas dentro del campo. El campo eléctrico actúa entre dos cargas de una manera similar a la forma en que los actos de campo gravitacional entre dos masas, y como él, se extiende hacia el infinito y muestra una relación inversa del cuadrado de la distancia. [26] Sin embargo, hay una diferencia importante. La gravedad actúa siempre en la atracción, dibujo dos masas juntos, mientras que el campo eléctrico puede resultar en cualquiera de atracción o repulsión. Dado que los organismos grandes como planetas generalmente no tienen ninguna carga neta, el campo eléctrico a una distancia suele ser cero. Por lo tanto la gravedad es la fuerza dominante en la distancia en el universo, a pesar de ser mucho más débil. [27]
Las líneas de campo que emanan de una carga positiva por encima de un conductor plano
Un campo eléctrico varía generalmente en el espacio, [37] y su fuerza en cualquier punto se define como la fuerza (por unidad de carga) que se sintió por una carga estacionaria, insignificante si se coloca en ese punto [17]:. 469- 470 la carga conceptual, denominado una "carga de prueba ', debe ser extremadamente pequeña para evitar su propio campo eléctrico perturbar el campo principal y también debe ser estacionaria para evitar que el efecto de los campos magnéticos. Como el campo eléctrico se define en términos de fuerza, y la fuerza es un vector, por lo que se deduce que un campo eléctrico es también un vector, que tiene magnitud y dirección. Específicamente, es un campo de vector [17]:. 469-470
El estudio de los campos eléctricos creados por cargas estacionarias se llama electrostática. El campo puede ser visualizado por un conjunto de líneas imaginarias cuya dirección en cualquier punto es el mismo que el del campo. Este concepto fue introducido por Faraday, [38] cuyo término "líneas de fuerza" todavía a veces ve usar. Las líneas de campo son los caminos que una carga positiva punto trataría de hacer, ya que se vio obligado a desplazarse dentro del campo; Sin embargo, son un concepto imaginario sin existencia física, y el campo permea todo el espacio intermedio entre las líneas [38] Las líneas de campo que emanan de cargas estacionarias tener varias propiedades clave:. en primer lugar, que se originan en cargas positivas y terminan en cargas negativas ; segundo, que deben entrar en cualquier buen conductor en ángulo recto, y en tercer lugar, que nunca pueden cruzar ni encerrarse en sí mismos [17]:. 479
Un cuerpo conductor hueco lleva toda su carga en su superficie exterior. Por lo tanto, cero en todos los lugares del interior del cuerpo El campo es [24]:. 88 Este es el principio de funcionamiento de la jaula de Faraday, una concha metálica conductora que aísla el interior de los efectos eléctricos externos.
Los principios de la electrostática son importantes en el diseño de elementos de equipos de alta tensión. Hay un límite finito a la intensidad de campo eléctrico que puede ser soportada por cualquier medio. Más allá de este punto, avería eléctrica se produce un arco eléctrico y provoca descargas eléctricas entre las partes cargadas. Aire, por ejemplo, tiende a arco a través de pequeños huecos en intensidades de campo eléctrico que excedan de 30 kV por centímetro. Durante las brechas más grandes, su rigidez dieléctrica es más débil, tal vez 1 kV por centímetro. [39] La presencia natural más visible de esto es el rayo, origina cuando la carga se separa en las nubes por el aumento columnas de aire, y eleva el campo eléctrico en la aire mayor de lo que puede soportar. El voltaje de una gran nube rayo puede ser tan alta como 100 MV y tienen energías de descarga tan grande como 250 kWh. [40]
La intensidad de campo se ve muy afectada por objetos cercanos que llevan a cabo, y es especialmente intensa cuando se ve obligado a curva alrededor de objetos punzantes. Este principio se explota en el conductor de rayos, la fuerte pico de los cuales actúa para fomentar el rayo para desarrollar allí, en lugar de a la construcción que sirve para proteger a [41]: 155
El potencial eléctrico
Artículo principal: El potencial eléctrico. Ver también: Voltaje, Batería (electricidad)
Dos pilas AA tienen cada uno un signo más marcado en un extremo.
Un par de pilas AA. El signo + indica la polaridad de la diferencia de potencial entre los terminales de la batería.
El concepto de potencial eléctrico está estrechamente vinculada a la del campo eléctrico. Una pequeña carga colocada dentro de un campo eléctrico experimenta una fuerza, y haber traído ese cargo a ese punto en contra de la fuerza de trabajo requiere. El potencial eléctrico en cualquier punto se define como la energía necesaria para llevar una carga de prueba unidad desde una distancia infinita lentamente a ese punto. Normalmente se mide en voltios, y un voltio es la posibilidad de que un julio de obra debe ser gastado para traer una carga de un culombio desde el infinito [17]:. 494-498 Esta definición de potencial, mientras que formal, tiene poco práctico aplicación, y un concepto más útil es el de diferencia de potencial eléctrico, y es la energía requerida para mover una unidad de carga entre dos puntos especificados. Un campo eléctrico tiene la característica especial de que es conservadora, lo que significa que el camino tomado por la carga de prueba es irrelevante:. Todas las rutas entre dos puntos especificados gastan la misma energía, y por lo tanto un valor único para la diferencia de potencial puede afirmar [17 ]: 494-498 el voltios está tan identificado fuertemente como la unidad de elección para la medición y la descripción de la diferencia de potencial eléctrico que la tensión término ve mayor uso cotidiano.
Para propósitos prácticos, es útil para definir un punto de referencia común a la que los potenciales se pueden expresar y se comparan. Si bien esto podría ser en el infinito, una referencia mucho más útil es la propia Tierra, que se supone que está en el mismo potencial en todas partes. Este punto de referencia, naturalmente, tiene el nombre de la tierra o el suelo. Tierra se supone que es una fuente infinita de cantidades iguales de carga positiva y negativa, y por lo tanto es eléctricamente no cargado y cargarse más. [42]
El potencial eléctrico es una cantidad escalar, es decir, que sólo tiene magnitud y no de dirección. Puede ser visto como análogo a la altura: así como un objeto lanzado caerá a través de una diferencia de alturas causadas por un campo gravitatorio, por lo que un cargo se 'caída' a través de la tensión causada por un campo eléctrico [43] Como los mapas alivio espectáculo. líneas de contorno marcado puntos de igual altura, un conjunto de líneas que marcan los puntos de igual potencial (conocido como equipotenciales) se pueden extraer alrededor de un objeto cargado electrostáticamente. Las equipotenciales cruzan todas las líneas de fuerza en ángulo recto. También deben estar paralelo a la superficie de un conductor, de lo contrario esto produciría una fuerza que moverá los portadores de carga a incluso el potencial de la superficie.
El campo eléctrico se define formalmente como la fuerza ejercida por unidad de carga, pero el concepto de potencial permite una definición más útil y equivalentes: el campo eléctrico es el gradiente local de la potencial eléctrico. Generalmente se expresa en voltios por metro, la dirección del vector del campo es la línea de mayor pendiente del potencial, y donde los equipotenciales encuentran más próximos entre sí [24]:. 60
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