1. Càrrega elèctrica
Flashcards
- Quins dos tipus de càrregues elèctriques existeixen?
- Positives i negatives.
- Què diu la teoria atòmica del segle XX sobre la matèria?
- Que està constituïda per àtoms.
- Quins tres tipus de partícules hi ha en un àtom?
- Protó, electró i neutró.
- Quina càrrega té un protó?
- Càrrega positiva.
Preguntes tipus test
- Quina partícula subatòmica té càrrega positiva?
- a) Electró
- b) Neutró
- c) Protó
- d) Ió
Resposta: c) Protó. El protó és la partícula subatòmica que es caracteritza per tenir una càrrega elèctrica positiva.
- Quina és la càrrega d'un neutró?
- a) Positiva
- b) Negativa
- c) Neutra
- d) Depèn de l'àtom
Resposta: c) Neutra. El neutró és una partícula subatòmica sense càrrega elèctrica, per tant, és neutra.
- Què és un ió?
- a) Un àtom amb càrrega neutra
- b) Un àtom que ha perdut o guanyat electrons
- c) Una partícula sense càrrega
- d) Un tipus de protó
Resposta: b) Un àtom que ha perdut o guanyat electrons. Un ió és un àtom que ha guanyat o perdut electrons, resultant en una càrrega neta positiva o negativa.
2. Llei de Coulomb
Flashcards
- Què estableix la llei de Coulomb?
- La força entre dues càrregues puntuals és directament proporcional al producte de les càrregues i inversament proporcional al quadrat de la distància.
- Com afecta el signe de les càrregues a la força de Coulomb?
- Càrregues del mateix signe es repel·leixen, càrregues de signe contrari s'atrauen.
- Què és la permitivitat relativa?
- La relació entre la permitivitat d'un medi i la del buit.
- Quina és la unitat de càrrega elèctrica?
- Coulomb (C).
Preguntes tipus test
- Segons la llei de Coulomb, com varia la força entre dues càrregues amb la distància que les separa?
- a) Directament proporcional a la distància.
- b) Inversament proporcional a la distància.
- c) Directament proporcional al quadrat de la distància.
- d) Inversament proporcional al quadrat de la distància.
Resposta: d) Inversament proporcional al quadrat de la distància.. La llei de Coulomb estableix que la força entre dues càrregues és inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa.
- Si dues càrregues puntuals tenen el mateix signe, com és la força entre elles?
- a) D'atracció.
- b) De repulsió.
- c) Nul·la.
- d) Variable.
Resposta: b) De repulsió.. Càrregues del mateix signe es repel·leixen, per tant, la força és de repulsió.
- Si la distància entre dues càrregues puntuals es duplica, què passa amb la força electrostàtica entre elles?
- a) Es duplica.
- b) Es redueix a la meitat.
- c) Es quadruplica.
- d) Es redueix a la quarta part.
Resposta: d) Es redueix a la quarta part.. Com que la força és inversament proporcional al quadrat de la distància, si la distància es duplica, la força es redueix a la quarta part (1/2^2 = 1/4).
3. Camp elèctric (I)
Flashcards
- Quins tipus de càrregues elèctriques hi ha?
- Positives i negatives.
- Què diu la llei de conservació de la càrrega elèctrica?
- En tot procés elèctric, la càrrega elèctrica es conserva.
- Com es diuen els àtoms que no són neutres?
- Ions.
- Què diu la llei de Coulomb?
- La força entre dues càrregues puntuals és directament proporcional al producte de les càrregues i inversament proporcional al quadrat de la distància.
Preguntes tipus test
- Quina és la relació entre la força i la distància en la llei de Coulomb?
- a) Directament proporcional a la distància.
- b) Inversament proporcional a la distància.
- c) Directament proporcional al quadrat de la distància.
- d) Inversament proporcional al quadrat de la distància.
Resposta: d) Inversament proporcional al quadrat de la distància.. La llei de Coulomb estableix que la força entre dues càrregues és inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa.
- Què passa amb la força entre dues càrregues si ambdues són positives?
- a) La força és d'atracció.
- b) La força és de repulsió.
- c) La força és nul·la.
- d) La força depèn de la distància.
Resposta: b) La força és de repulsió.. Quan les càrregues tenen el mateix signe (ambdues positives o ambdues negatives), la força entre elles és de repulsió.
- Com es defineix la intensitat de camp elèctric?
- a) Força per unitat de càrrega.
- b) Càrrega per unitat de força.
- c) Energia per unitat de càrrega.
- d) Càrrega per unitat d'energia.
Resposta: a) Força per unitat de càrrega.. La intensitat de camp elèctric es defineix com la força exercida per unitat de càrrega en un punt de l'espai.
4. Camp elèctric (II)
Flashcards
- Què són les línies de camp elèctric?
- Representacions visuals de la direcció i força del camp elèctric.
- Com es defineix un dipol elèctric?
- Dues càrregues iguals i oposades separades per una distància.
- Què caracteritza un camp elèctric uniforme?
- Intensitat constant en magnitud i direcció.
- Com es distribueix la càrrega en un conductor esfèric?
- Uniformement a la superfície.
Preguntes tipus test
- Què passa amb les línies de camp elèctric quan Q és positiva?
- a) Les línies entren cap a la càrrega.
- b) Les línies surten de la càrrega.
- c) Les línies es creuen a la càrrega.
- d) No hi ha línies de camp elèctric.
Resposta: b) Les línies surten de la càrrega.. Quan la càrrega Q és positiva, les línies de camp elèctric es representen sortint de la càrrega, indicant la direcció en què una càrrega positiva de prova es mourà.
- Què és un dipol elèctric?
- a) Una sola càrrega positiva.
- b) Una sola càrrega negativa.
- c) Dues càrregues puntuals del mateix valor absolut i signe contrari.
- d) Un camp elèctric uniforme.
Resposta: c) Dues càrregues puntuals del mateix valor absolut i signe contrari.. Un dipol està format per dues càrregues iguals en magnitud però de signe oposat, separades per una certa distància.
- Què passa amb una càrrega elèctrica en un camp elèctric uniforme?
- a) No experimenta cap força.
- b) Reb una força elèctrica constant i, per tant, una acceleració constant.
- c) Es mou a velocitat constant.
- d) Es desplaça en cercles.
Resposta: b) Reb una força elèctrica constant i, per tant, una acceleració constant.. En un camp elèctric uniforme, una càrrega experimentarà una força constant en magnitud i direcció, el que resulta en una acceleració constant d'acord amb la segona llei de Newton.
5. Camp elèctric (III)
Flashcards
- Defineix el principi de superposició en el context del camp elèctric.
- La intensitat de camp elèctric originada per una distribució de càrregues puntuals en un punt de l'espai és la suma vectorial de les intensitats de camp que creen cadascuna de les càrregues puntuals separadament.
- Què és una superfície gaussiana?
- Una superfície tancada imaginària o real que s'utilitza per calcular el flux elèctric a través d'ella, aplicant la Llei de Gauss.
- Com es distribueix la càrrega en un conductor esfèric carregat?
- Uniformement a la superfície exterior de l'esfera.
- Què passa amb el camp elèctric a l'interior d'un conductor en equilibri electrostàtic?
- El camp elèctric és zero.
Preguntes tipus test
- Quin principi s'utilitza per calcular la intensitat de camp elèctric originada per una distribució de càrregues puntuals en un punt de l'espai?
- a) Principi de conservació de l'energia
- b) Principi de superposició
- c) Llei de Coulomb
- d) Llei de Gauss
Resposta: b) Principi de superposició. El principi de superposició estableix que la intensitat de camp elèctric en un punt és la suma vectorial de les intensitats de camp creades per cada càrrega individualment.
- Com es calcula la intensitat de camp elèctric total en un punt degut a múltiples càrregues puntuals?
- a) Sumant escalarment les intensitats de camp de cada càrrega.
- b) Sumant vectorialment les intensitats de camp de cada càrrega.
- c) Multiplicant les intensitats de camp de cada càrrega.
- d) Dividint la intensitat de camp més gran per la més petita.
Resposta: b) Sumant vectorialment les intensitats de camp de cada càrrega.. La intensitat de camp elèctric total és la suma vectorial de les intensitats de camp creades per cada càrrega puntual. Això significa que s'han de considerar tant la magnitud com la direcció de cada camp.
- Quina és la direcció de la força sobre una càrrega positiva en un camp elèctric?
- a) Oposada a la direcció del camp elèctric.
- b) Perpendicular a la direcció del camp elèctric.
- c) En la mateixa direcció del camp elèctric.
- d) No hi ha força sobre la càrrega positiva.
Resposta: c) En la mateixa direcció del camp elèctric.. Una càrrega positiva experimentarà una força en la mateixa direcció del camp elèctric. Les càrregues negatives experimenten una força en la direcció oposada.
6. Flux de camp elèctric (I)
Flashcards
- Què és el flux d'un camp elèctric?
- És el producte escalar del camp elèctric per la superfície.
- Com es representa el flux amb la lletra grega?
- Φ
- Quin angle forma la superfície amb les línies de camp quan el flux és màxim?
- 0°
- Quin valor té el cosinus de 0 graus?
- 1
Preguntes tipus test
- Quina és la definició del flux d'un camp elèctric E uniforme a través d'una superfície S?
- a) El producte vectorial del camp elèctric per la superfície.
- b) El producte escalar del camp elèctric per la superfície.
- c) La suma del camp elèctric i la superfície.
- d) La diferència entre el camp elèctric i la superfície.
Resposta: b) El producte escalar del camp elèctric per la superfície.. El flux d'un camp elèctric es defineix com el producte escalar del camp elèctric per la superfície.
- Quan la superfície S és perpendicular a les línies de camp, quin valor té l'angle φ?
- a) 90°
- b) 180°
- c) 0°
- d) 45°
Resposta: c) 0°. Quan la superfície és perpendicular a les línies de camp, l'angle φ és 0°.
- Si la superfície S és paral·lela a les línies de camp, quantes línies de camp travessen la superfície?
- a) Totes
- b) Algunes
- c) Cap
- d) Depèn de la intensitat del camp
Resposta: c) Cap. Quan la superfície és paral·lela a les línies de camp, cap línia travessa la superfície.
7. Flux de camp elèctric (II)
Flashcards
- Què significa que el camp elèctric és 'variable' en el context del flux?
- Que la seva intensitat i/o direcció canvien amb la posició.
- Quina eina matemàtica s'utilitza per calcular el flux quan el camp elèctric és variable?
- El càlcul diferencial.
- Què representa \( dS \) en la integral del flux elèctric?
- Un element infinitesimal de superfície.
- Com es calcula el flux total a través d'una superfície quan el camp elèctric no és uniforme?
- Integrant el producte escalar del camp elèctric i l'element de superfície sobre tota la superfície.
Preguntes tipus test
- Què cal fer quan el camp elèctric és variable per determinar el flux que travessa una superfície?
- a) Recórrer al càlcul integral.
- b) Recórrer al càlcul diferencial.
- c) Sumar les càrregues puntuals.
- d) Dividir el camp per la superfície.
Resposta: b) Recórrer al càlcul diferencial.. Quan el camp elèctric és variable, la manera correcta de determinar el flux és utilitzar el càlcul diferencial per tenir en compte les variacions infinitesimals.
- Què representa \( \Delta S_i \) en la fórmula del flux total quan el camp elèctric és variable?
- a) Un element de volum.
- b) Un element de longitud.
- c) Un element de superfície.
- d) Un element de càrrega.
Resposta: c) Un element de superfície.. \( \Delta S_i \) representa un element de superfície infinitesimal que s'utilitza per calcular el flux a través d'una superfície quan el camp elèctric no és uniforme.
- Què significa el símbol \( \Phi \) en el context del flux de camp elèctric?
- a) Potencial elèctric.
- b) Flux magnètic.
- c) Flux elèctric.
- d) Resistència elèctrica.
Resposta: c) Flux elèctric.. El símbol \( \Phi \) s'utilitza per representar el flux elèctric, que és una mesura de la quantitat de camp elèctric que passa a través d'una superfície.
8. Llei de Gauss
Flashcards
- Què és la Llei de Gauss?
- Relaciona el flux elèctric a través d'una superfície tancada amb la càrrega neta dins d'aquesta superfície.
- Què és una superfície gaussiana?
- Una superfície tancada imaginària o real utilitzada per calcular el flux elèctric.
- Com es defineix la densitat superficial de càrrega (σ)?
- Càrrega per unitat d'àrea.
- Què és el flux elèctric?
- Mesura de quant camp elèctric passa a través d'una superfície.
Preguntes tipus test
- Què estableix la Llei de Gauss?
- a) La força entre dues càrregues puntuals.
- b) El flux total a través d'una superfície gaussiana.
- c) La intensitat del camp elèctric en un punt.
- d) La densitat de càrrega en un conductor.
Resposta: b) El flux total a través d'una superfície gaussiana.. La Llei de Gauss estableix que el flux total a través d'una superfície gaussiana és proporcional a la càrrega neta tancada dins d'aquesta superfície.
- Com es defineix la densitat superficial de càrrega?
- a) Càrrega per unitat de volum.
- b) Càrrega per unitat de longitud.
- c) Càrrega per unitat d'àrea.
- d) Càrrega total en un objecte.
Resposta: c) Càrrega per unitat d'àrea.. La densitat superficial de càrrega (σ) es defineix com la quantitat de càrrega per unitat d'àrea en la superfície d'un objecte.
- Quina és una característica d'una superfície gaussiana?
- a) Sempre és una superfície real.
- b) Sempre és una superfície imaginària.
- c) Pot ser real o imaginària.
- d) Sempre té forma cúbica.
Resposta: c) Pot ser real o imaginària.. Una superfície gaussiana pot ser tant una superfície real com una superfície imaginària que s'utilitza per calcular el flux elèctric.
9. Flux de camp elèctric (V)
Flashcards
- Què és el flux de camp elèctric?
- Una mesura de quant camp elèctric passa a través d'una superfície donada.
- Com es defineix la densitat superficial de càrrega (σ)?
- La càrrega per unitat d'àrea en la superfície d'un objecte.
- Què diu la Llei de Gauss?
- El flux elèctric total a través d'una superfície tancada és proporcional a la càrrega elèctrica total dins de la superfície.
- Com és el camp elèctric a l'interior d'un conductor en equilibri electrostàtic?
- Zero.
Preguntes tipus test
- Què passa amb el camp elèctric a l'interior d'un conductor esfèric carregat elèctricament?
- a) És uniforme i constant.
- b) És nul.
- c) Augmenta linealment amb la distància al centre.
- d) Disminueix exponencialment amb la distància al centre.
Resposta: b) És nul.. En un conductor esfèric carregat elèctricament, la càrrega es distribueix uniformement a la superfície, resultant en un camp elèctric nul a l'interior.
- Com es distribueix la càrrega elèctrica en un conductor esfèric carregat elèctricament?
- a) Uniformement en tot el volum de l'esfera.
- b) Només en el centre de l'esfera.
- c) Uniformement en la superfície de l'esfera.
- d) De manera aleatòria per tota l'esfera.
Resposta: c) Uniformement en la superfície de l'esfera.. En un conductor esfèric, la càrrega elèctrica es distribueix de manera uniforme a la superfície a causa de la repulsió entre càrregues del mateix signe.
- Quin és el flux de camp elèctric a través d'una superfície gaussiana que envolta una càrrega q?
- a) Directament proporcional a la càrrega q.
- b) Inversament proporcional a la càrrega q.
- c) Independent de la càrrega q.
- d) Proporcional al quadrat de la càrrega q.
Resposta: a) Directament proporcional a la càrrega q.. La Llei de Gauss estableix que el flux de camp elèctric a través d'una superfície gaussiana és directament proporcional a la càrrega neta tancada per aquesta superfície.
10. Potencial elèctric (I)
Flashcards
- Defineix potencial elèctric en un punt.
- Treball, canviat de signe, per desplaçar 1C des de l'infinit fins al punt.
- Com es calcula el potencial total per múltiples càrregues?
- Aplicant el principi de superposició, sumant els potencials de cada càrrega.
- Què és la diferència de potencial?
- Treball, canviat de signe, per desplaçar 1C entre dos punts.
- En quin sentit disminueix el potencial elèctric?
- En el mateix sentit que el camp elèctric.
Preguntes tipus test
- Què és el potencial elèctric en un punt A?
- a) El treball necessari per portar una càrrega d'1 C des de l'infinit fins a A, sense canviar de signe.
- b) El treball, canviat de signe, realitzat per la força elèctrica per desplaçar una càrrega d'1 C des de l'infinit fins a A.
- c) L'energia potencial d'una càrrega d'1 C a l'infinit.
- d) La força necessària per mantenir una càrrega d'1 C en el punt A.
Resposta: b) El treball, canviat de signe, realitzat per la força elèctrica per desplaçar una càrrega d'1 C des de l'infinit fins a A.. El potencial elèctric es defineix com el treball per unitat de càrrega necessari per portar una càrrega des de l'infinit fins al punt, canviat de signe.
- Com es calcula el potencial elèctric en un punt A degut a una distribució de càrregues puntuals?
- a) Sumant directament les càrregues.
- b) Aplicant el principi de superposició, sumant els potencials creats per cada càrrega individualment.
- c) Multiplicant les càrregues.
- d) Dividint la càrrega total per la distància al punt A.
Resposta: b) Aplicant el principi de superposició, sumant els potencials creats per cada càrrega individualment.. El principi de superposició estableix que el potencial total en un punt és la suma dels potencials individuals deguts a cada càrrega.
- Què representa la diferència de potencial entre dos punts A i B?
- a) El treball necessari per moure una càrrega d'1 C des de l'infinit fins a A.
- b) El treball necessari per moure una càrrega d'1 C des de l'infinit fins a B.
- c) El treball, canviat de signe, realitzat per la força elèctrica per desplaçar una càrrega d'1 C des de B fins a A.
- d) La diferència d'energia potencial entre els punts A i B.
Resposta: c) El treball, canviat de signe, realitzat per la força elèctrica per desplaçar una càrrega d'1 C des de B fins a A.. La diferència de potencial es defineix com el treball per unitat de càrrega per moure una càrrega entre dos punts.
11. Energia potencial elèctrica (I)
Flashcards
- Defineix l'energia potencial elèctrica.
- És l'energia que té un sistema de càrregues a causa de les seves posicions relatives i les forces elèctriques entre elles.
- Com varia l'energia potencial elèctrica amb la distància entre dues càrregues?
- Inversament proporcional a la distància.
- Què representa un valor negatiu d'energia potencial elèctrica?
- Atracció entre les càrregues.
- Com es calcula l'energia potencial total d'un sistema de múltiples càrregues?
- Sumant les energies potencials de cada parell de càrregues.
Preguntes tipus test
- Quina és la relació entre l'energia potencial elèctrica i el treball realitzat per una força externa?
- a) Són iguals en magnitud i signe.
- b) Són iguals en magnitud però de signe contrari.
- c) No hi ha cap relació directa entre elles.
- d) El treball és sempre zero.
Resposta: b) Són iguals en magnitud però de signe contrari.. El treball realitzat per una força externa és igual a la variació d'energia potencial canviada de signe, ja que compensa el canvi en l'energia potencial del sistema.
- Com afecta la distància entre dues càrregues puntuals a l'energia potencial elèctrica del sistema?
- a) L'energia potencial és directament proporcional a la distància.
- b) L'energia potencial és inversament proporcional a la distància.
- c) L'energia potencial és independent de la distància.
- d) L'energia potencial és proporcional al quadrat de la distància.
Resposta: b) L'energia potencial és inversament proporcional a la distància.. Segons la fórmula de l'energia potencial elèctrica (Ep = K * Q * Q' / r), l'energia potencial és inversament proporcional a la distància (r) entre les càrregues.
- Què indica un valor negatiu d'energia potencial elèctrica entre dues càrregues?
- a) Les càrregues es repel·leixen.
- b) Les càrregues s'atrauen.
- c) El sistema està en equilibri.
- d) No hi ha interacció entre les càrregues.
Resposta: b) Les càrregues s'atrauen.. Un valor negatiu d'energia potencial indica que les càrregues tenen signes oposats i, per tant, s'atrauen. L'energia potencial és menor quan les càrregues estan més a prop.
12. Superfícies equipotencials
Flashcards
- Què és una superfície equipotencial?
- És una superfície on tots els punts tenen el mateix potencial elèctric.
- Com són les línies de camp elèctric respecte a una superfície equipotencial?
- Sempre perpendiculars.
- Quin és el treball fet per una força externa per desplaçar una càrrega sobre una superfície equipotencial?
- El treball és nul.
- En quina direcció decreix el potencial elèctric?
- En la direcció del camp elèctric.
Preguntes tipus test
- Què formen tots els punts en els quals el potencial té el mateix valor?
- a) Un camp magnètic uniforme
- b) Una superfície equipotencial
- c) Una línia de camp elèctric
- d) Un dipol elèctric
Resposta: b) Una superfície equipotencial. Tots els punts amb el mateix potencial defineixen una superfície on el potencial és constant, anomenada superfície equipotencial.
- Quina és una propietat de les superfícies equipotencials?
- a) El camp elèctric és paral·lel a la superfície
- b) El treball per moure una càrrega a través de la superfície és màxim
- c) Sempre intersecten les línies de camp elèctric en angle recte
- d) El potencial augmenta constantment al llarg de la superfície
Resposta: c) Sempre intersecten les línies de camp elèctric en angle recte. Les línies de camp elèctric sempre són perpendiculars a la superfície equipotencial, assegurant que no es realitza treball al moure una càrrega al llarg d'aquesta.
- En quina direcció decreix el potencial elèctric respecte al camp elèctric?
- a) El potencial decreix en la direcció oposada al camp elèctric
- b) El potencial decreix en la mateixa direcció del camp elèctric
- c) El potencial és constant independentment de la direcció del camp elèctric
- d) El potencial decreix perpendicularment al camp elèctric
Resposta: b) El potencial decreix en la mateixa direcció del camp elèctric. El camp elèctric té el sentit en què el potencial decreix, indicant que les càrregues positives es mouran cap a regions de menor potencial.
I 72 flashcards i 48 preguntes més al document.
Text del document
© McGraw-Hill Camp elèctric © McGraw-Hill Camp elèctric Hi ha dos tipus de càrregues elèctriques, positives i negatives. La teoria atòmica, de principis del segle XX, diu que la matèria està constituïda per àtoms. En cada àtom hi ha tres tipus de partícules: el protó, amb càrrega positiva. Z = número de protons. Per exemple, l'àtom de plata en té 47. l'electró, té una càrrega del mateix valor però negativa. Per exemple, un àtom neutre de plata en té 47. el neutró, sense càrrega. A = Z+ número de neutrons. Per exemple, l'àtom de plata en té A-Z = 108-47 = 61 neutrons. Càrrega elèctrica Llei de conservació de la càrrega elèctrica: en tot procés elèctric, la càrrega elèctrica es conserva.
Generalment els àtoms són neutres. Si no ho són, s'anomenen ions. Dades de l'àtom de plata © McGraw-Hill Camp elèctric Llei de Coulomb La llei de Coulomb diu que la força entre dues càrregues puntuals és directament proporcional al producte de les càrregues elèctriques i inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa, i té la direcció de la recta que uneix les dues càrregues: Quan les càrregues tenen el mateix signe, la força és de repulsió, i quan són de signe contrari, la força és d'atracció © McGraw-Hill Camp elèctric Si Q és positiva, les línies de camp elèctric surten de la càrrega. Si Q és negativa, les línies entren cap a la càrrega o hi van dirigides.
Camp elèctric (I) En un camp elèctric, la la intensitat de camp és Variació de la intensitat de camp elèctric en mòdul d'una càrrega puntual. © McGraw-Hill Línies de camp elèctric creat per dues càrregues puntuals iguals i de signe positiu. Camp elèctric (II) Per a diferents configuracions de conjunts de càrregues, tindrem diferents ´dibuixos de línies de camp elèctric. Dipol, format per dues càrregues puntuals del mateix valor absolut però de signe contrari. Camp elèctric Camp elèctric uniforme A l'espai situat entre les plaques es crea un camp elèctric uniforme. Una càrrega elèctrica rebria una força elèctrica constant i, per tant, una acceleració constant.
© McGraw-Hill Camp elèctric Intensitat de camp elèctric en el punt P del sistema format per les càrregues puntuals indicades. Camp elèctric creat per una distribució de càrregues puntuals Principi de superposició: la intensitat de camp elèctric originada per una distribució de càrregues puntuals en un punt de l'espai és la suma vectorial de les intensitats de camp que creen cadascuna de les càrregues puntuals separadament. Camp elèctric (III) © McGraw-Hill Camp elèctric Flux de camp elèctric (I) © McGraw-Hill Camp elèctric Quan el camp elèctric és variable, cal recórrer al càlcul diferencial per tal de determinar el flux que travessa una superfície S.
Flux de camp elèctric (II) © McGraw-Hill Camp elèctric Llei de Gauss Tenint en compte les càrregues interiors dins de la superfície gaussiana és possible calcular el flux total a través de la mateixa: Flux de camp elèctric (III) Una superfície gaussiana se sol representar amb línies discontínues ipot ser una superfície real o imaginària. Independentment de la superfície gaussiana i de la ubicación de la càrrega q, en el seu interior el flux continua sent el mateix. © McGraw-Hill Camp elèctric Llei de Gauss.
Camp elèctric en els conductors Flux de camp elèctric (IV) Si el cos, tot i tenir volum, té la càrrega distribuïda sobre la seva superfície exterior, aleshores definim la densitat superficial de càrrega σ. Si el cos té volum i tota la càrrega queda distribuïda pel seu interior, aleshores definim la densitat volumétrica de càrrega ρ. © McGraw-Hill Camp elèctric Llei de Gauss. Camp elèctric d'una esfera Punt interior Flux de camp elèctric (V) En tot conductor esfèric carregat elèctricament la càrrega elèctrica es distribueix uniformement en la superfície, i, en conseqüència, el camp elèctric en el seu interior és nul.
Pel que fa a la intensitat de camp elèctric en la superfície i en l'exterior, és equivalent a la d'una càrrega puntual d'igual valor situada al centre de l'esfera Punt tant pròxim possible Punt exterior © McGraw-Hill Camp elèctric Llei de Gauss. Camp elèctric d'una placa metàl·lica Flux de camp elèctric (VI) Considerem una placa metàl·lica plana infinita carregada elèctricament amb una densitat superficial de càrrega σ: © McGraw-Hill Camp elèctric Llei de Gauss.
Camp elèctric en un condensador Flux de camp elèctric (VII) El camp elèctric a l'interior d'un condensador és: © McGraw-Hill Camp elèctric Definim el potencial elèctric d'una càrrega puntual Q en un punt A com el treball, canviat de signe, realitzat per la força elèctrica que efectua la càrrega Q per desplaçar una altra càrrega d'1 C des de l'infinit fins a A Potencial elèctric (I) Diagrames F- r i V- r per a una càrrega positiva En el cas d'una distribució de càrregues puntuals, per determinar el potencial V en el punt A, podem aplicar el principi de superposició: © McGraw-Hill Camp elèctric Entre dos punts A i B hi ha una diferència de potencial (ddp) d'1V quan en desplaçar una càrrega d'1C es realitza un treball d'1 J.
Definim diferència de potencial entre dos punts A i B com el treball canviat de signe realitzat per la força elèctrica per desplaçar una càrrega puntual de +1 C des de B fins a A. És a dir, Potencial elèctric (II) El sentit del camp elèctric és el mateix en què el potencial disminueix Interpretem que una càrrega positiva lliure es desplaça en el mateix sentit del camp elèctric i cap a potencials més petits, i que una càrrega negativa lliure es desplaça en sentit contrari al camp elèctric i cap a potencials més grans.
Diferència de potencial elèctric entre dos punts © McGraw-Hill Camp elèctric Energia potencial elèctrica (I) L'energia potencial del sistema format per dues càrregues puntuals Q i Q' separades una distància r és: Si una càrrega Qʹ es desplaça des de A fins a B en presència d'una càrrega Q, el treball que es realitza entre les posicions A i B: Aquest treball és realitzat pel sistema, és a dir, per la força elèctrica.
Si el treball està realitzat per una força externa oposada a la força gravitatòria, cal canviar de signe l'expressió que hem deduït pel sistema de masses: Variació d'energia potencial © McGraw-Hill Camp elèctric Energia potencial elèctrica (II) L'energia necessària per formar una distribució de 3 càrregues és Principi de conservació de l'energia Energia potencial d'un sistema de càrregues Model atòmic de Bohr de l'àtom d'hidrogen: um electró orbitant al voltant d'um protó.
Podem deduir l'energia mecànica de l'electró aplicant la segona llei de Newton sobre l'electró i la llei de Coulomb: © McGraw-Hill Camp elèctric Tots els punts en els quals el potencial té el mateix valor formen una superfície equipotencial. Dues propietats importants són: Superfícies equipotencials a) Superfícies equipotencials d'una càrrega puntual positiva i b) d'una negativa. El camp elèctric té el sentit en què el potencial decreix. La relació que tenen entre si el camp i el potencial elèctrics, en el cas senzill en què el camp elèctric té la direcció de l'eix X, és: