Campo eléctrico – dos cargas puntuales

FísicaCampos eléctricos y magnéticosEdades 16–17

Usar con mi clase

Dos cargas puntuales q₁ y q₂ están separadas una distancia d. Observa las líneas de campo eléctrico, la fuerza de Coulomb F = k|q₁q₂|/r² entre las cargas y el vector campo E = E₁ + E₂ en un punto de prueba. Arrastra el punto de prueba a cualquier lugar del plano para ver cómo cambian la dirección y el módulo de E, o arrastra las cargas para cambiar la distancia.

Lección: Ley de Coulomb, intensidad del campo eléctrico, líneas de campo, superposición de campos eléctricos

Qué muestra

Cada carga puntual crea un campo eléctrico de intensidad E = k|q|/r², que se aleja de una carga positiva y apunta hacia una negativa. El campo de dos cargas se obtiene por suma vectorial, E = E₁ + E₂: importan el módulo y la dirección. Las líneas de campo muestran este campo resultante: salen de las cargas positivas, terminan en las negativas y nunca se cruzan, y el vector campo en cualquier punto es tangente a la línea que pasa por él. Además, las dos cargas se ejercen fuerzas de Coulomb iguales y opuestas, de atracción si tienen signos opuestos y de repulsión si son del mismo signo.

Cómo usarla

Empieza con cargas de signo opuesto y Mostrar líneas de campo marcado; luego arrastra el punto de prueba verde y compara la dirección de E con las líneas de campo cercanas. Pulsa Cambiar signo q₂ para que las cargas sean del mismo signo y busca el punto donde E se anula. Cambia la Distancia d, o arrastra una carga, y observa cómo varía la fuerza de Coulomb al duplicar la separación. Con valores distintos de q₁ y q₂ el patrón del campo se vuelve asimétrico.

Parámetros que puedes cambiar

  • Carga q₁ -10–10 nC
  • Carga q₂ -10–10 nC
  • Distancia d 5–40 cm
  • Mostrar líneas de campo

Preguntas para explorar

  1. Si q₁ y q₂ son iguales y del mismo signo, ¿dónde está el punto en el que el campo eléctrico es nulo?
  2. ¿Por qué factor cambia la fuerza de Coulomb entre las cargas cuando se duplica la distancia d?
  3. Usando el punto de prueba, ¿por qué dos líneas de campo eléctrico no pueden cruzarse nunca?