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Líneas de campo eléctrico

Si las líneas de campo eléctrico no pueden terminar en el espacio vacío, en el sencillo ejemplo de dos cargas iguales ¿qué le ocurre a la línea que parte de una de las cargas hacia la otra en el centro?

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Nathan Feger Puntos 7675

De hecho, hay dos líneas de campo que parten de cada carga en dirección a la otra. Estas líneas se encuentran en el origen (el punto medio de las dos cargas), donde el campo es cero, y desaparecen allí. También hay dos otros líneas, que nacen en el origen y parten a lo largo del eje vertical. Así, formalmente, dos líneas entran y dos líneas salen, por lo que ninguna línea muere realmente en el espacio vacío.

Estas líneas son en realidad un caso límite de líneas que dejan las cargas puntuales en un ángulo pequeño $\epsilon$ desde el eje de intercarga; estas líneas se aproximan cada vez más al origen a medida que $\epsilon\rightarrow0$ y luego se disparan hacia el infinito, cada vez más cerca del eje vertical.

(Si eres avispado, te darás cuenta de que en realidad hay infinidad de líneas de este tipo, ya que también hay líneas que salen perpendiculares a la pantalla y en cualquier ángulo intermedio. Por tanto, mi argumento de "dos por dos" no es del todo correcto. ¿Puedes ver el comportamiento límite que lo hace correcto)?

Fue relativamente difícil encontrar imágenes, pero puedes verlas en esta aplicación web de Wolfram: enter image description here

También hay que tener en cuenta un punto clave: en el origen, el campo es cero, por lo que en realidad debería haber no líneas de campo a través de él. O, más formalmente, la densidad de líneas de campo debe ser cero. Esto se debe a que el ángulo $\epsilon$ debe ser realmente pequeño para que las líneas se acerquen realmente al origen. A continuación, debes enlucir el diagrama con líneas que salgan equiangularmente en ángulo $\epsilon$ de cada carga, y eso significará muchas líneas en el "exterior" de las cargas.

En última instancia, sin embargo, la lección es que las líneas de campo individuales no son tan importantes, y es el conjunto de líneas, dejando equiangularmente las cargas (¡en 3D!), lo que hace un diagrama físicamente relevante. E incluso así, los diagramas de líneas de campo sólo tienen una utilidad limitada para comprender los campos eléctricos, sobre todo porque sólo incorporan con suma dificultad el principio de superposición, que está en el verdadero corazón del electromagnetismo clásico.

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Markc Puntos 580

Esto: enter image description here

Que tomé prestado: introduzca aquí la descripción del enlace

Las líneas se extienden hasta el infinito y nunca terminan.

EDITAR: Según tu comentario, parece que preguntas por la diferencia entre un campo eléctrico de cada carga puntual, y el campo eléctrico neto de ambas. Si dibujas las líneas de campo eléctrico de una carga puntual Q, entonces simplemente apuntan radialmente hacia fuera. Ahora bien, si dibujas otro punto de carga q en esa misma imagen, entonces habrá una línea de campo eléctrico que "pasa a través" de ese segundo punto de carga q. La relevancia de esta imagen es que este es el campo eléctrico de Q y q sentirá una fuerza dada por $\vec{F}_{on q} = q \vec{E}_{of Q}$ . Sin embargo, si dibuja el $\bf{net}$ campo eléctrico de 2 cargas puntuales iguales, entonces se verá como la imagen de arriba.

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