Dirección del campo eléctrico y la fuerza
On diciembre 31, 2020 by adminmi libro de texto de física, «Giancoli …», decía esto
Si $ q $ es positivo, [la fuerza y el campo eléctrico] apuntan en la misma dirección. Si $ q $ es negativo, [la fuerza y el campo eléctrico] apuntan en direcciones opuestas.
Pero en un párrafo anterior, también había dicho:
Vemos que el campo eléctrico en cualquier punto del espacio es un vector cuya dirección es la dirección de la fuerza sobre una pequeña carga de prueba positiva en ese punto, y cuya magnitud es la fuerza por unidad de carga
Si el campo eléctrico está en la dirección de la fuerza sobre la carga de prueba positiva, ¿por qué la fuerza y ¿El campo eléctrico está en direcciones opuestas si $ q $ es negativo?
Imagen si se necesita más contexto:
Respuesta
La ecuación dada $ \ vec E = \ frac {\ vec F} q $ se puede reorganizar fácilmente en $ \ vec F = \ vec Eq $.
Cuando el cargo $ q $ es positivo, entonces la dirección de $ \ vec F $ es la misma que la dirección de $ \ vec E $ – todos los valores son positivos.
Cuando el cargo $ q $ es negativo (es decir, $ -q $) entonces $ \ vec F $ será negativo: $ \ vec F = \ vec Eq \ Rightarrow – \ vec F = \ vec E (-q) $.
Esto es similar a la atracción de cargos $ F = \ frac {kq_1q_2} {r ^ 2} $ donde, si $ q_1 $ y $ q_2 $ ambos tienen el mismo signo (ambos positivos o negativos) entonces $ F $ es positivo y los cargos se repelen entre sí, mientras que si $ q_1 $ y $ q_2 $ tienen signos opuestos (uno positivo y otro negativo), $ F $ es negativo y los cargos se atraen entre sí.
Pero en lugar de dos cargas, tienes una carga y un campo eléctrico. Si considera que el campo eléctrico se origina a partir de una carga positiva ($ + q $), entonces la dirección del campo está alejada de esa carga (imaginaria) y la dirección de la fuerza ejercida sobre otra carga positiva en el campo es la misma dirección como el campo – la fuente del campo repele la carga positiva, pero la dirección de la fuerza ejercida sobre una carga negativa en el campo es en cambio en la dirección opuesta al campo – la fuente del campo atrae la carga negativa.
Comentarios
- gracias por la explicación y por indicar claramente el cargo en su ejemplo. El libro no ' t establece claramente los cargos responsables de qué y yo nos perdimos. ¡gracias de nuevo!
Respuesta
Esta es la ley de Coulomb. Las cargas iguales se repelen. Los opuestos se atraen. Solo piensa
El campo está allí. El sentido del campo. Es decir, «dirección» positiva o negativa, es un accidente de la historia. Pon una carga positiva en el campo y la fuerza empuja en una dirección. Pon una carga negativa y la fuerza empuja en la negativa de esa dirección.
Respuesta
Otras respuestas ya son suficientes para las necesidades de la pregunta.Si todavía hay alguna ambigüedad, recuerde que El campo eléctrico experimentado por la carga de prueba, q, es independiente de q.
Por lo tanto, siempre apunta en la misma dirección para la misma distribución de carga fuente, Q, incluso si la naturaleza de q «s cambia.
Ahora la fuerza debida al mismo campo actúa en dirección diferente. Una fuerza positiva experimenta la fuerza en la dirección del campo, mientras que la carga negativa es opuesta al campo, es decir, hacia la carga de la fuente o hacia el campo creciente.
Respuesta
¡Porque una carga positiva y una negativa se mueven en sentido opuesto!
Un campo eléctrico es creado por alguna carga; esa carga podría ser positiva.
- Colocar una positiva carga de prueba cerca hará que sea repelida (igual carga- los signos se repelen).
- Colocar una carga de prueba negativa cerca hará que se atraiga (diferentes signos de carga se atraen) .
Experimentan exactamente la misma fuerza eléctrica, solo en direcciones opuestas. Un campo eléctrico que empuja una carga tirará de la carga opuesta.
Entonces, la fuerza eléctrica obviamente tiene una dirección. Entonces, la gente inventó una dirección para el campo en sí y dijo que no importa lo que elijamos, así que simplemente elijamos su dirección para que sea igual a la fuerza eléctrica en una carga positiva. Por lo tanto, el campo y la fuerza siempre apuntan de la misma manera a una carga positiva y opuestos a una carga negativa. Es pura convención .
Comentarios
- gracias. Espero que no haya ' t más " convenciones " en electromagnetismo sudores .
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