Campo eléctrico – dos cargas puntuales
FísicaCampos eléctricos y magnéticosEdades 16–17
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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
- Si q₁ y q₂ son iguales y del mismo signo, ¿dónde está el punto en el que el campo eléctrico es nulo?
- ¿Por qué factor cambia la fuerza de Coulomb entre las cargas cuando se duplica la distancia d?
- Usando el punto de prueba, ¿por qué dos líneas de campo eléctrico no pueden cruzarse nunca?