[war]

Hola a todos. Espero que no haya problema por postear un pequeño dilema de física en esta zona... de ser así por favor avísenme y reubicamos el post.

Campo Eléctrico \( E=\displaystyle\frac{k.q}{r^2} \) , donde E= campo eléctrico, K= cte, q= carga, r= distancia
Supongamos 2 cargas puntuales, las cuales están una muy cerca de la otra dado el caso q:
Cuando r tiende a cero entonces E= 0
¿Alguien podría explicarme por   qué sucede que cuando r es igual a cero entonces el campo electrico se hace 0?... la lógica nos dice que debería tender a infinito gracias

por los vectores unitarios Yo creo que tiene que ver en parte pero no tengo ideas claras. Gracias ^^

[Joaquin_mx]

Campo Eléctrico \( E=\displaystyle\frac{k.q}{r^2} \) , donde E= campo eléctrico, K= cte, q= carga, r= distancia
Supongamos 2 cargas puntuales, las cuales están una muy cerca de la otra dado el caso q:
Cuando r tiende a cero entonces E= 0

\( E=\displaystyle\frac{k.q}{r^2} \) , pues sí, matemáticamente cuando r tiende a cero el campo eléctrico se hace infinito.

Físicamente se podría explicar con el concepto de potencial, cuando dos cargas están separadas una distancia d, existe un campo eléctrico E y con ese campo eléctrico E, a la par tenemos un potencial eléctrico definido por P.E= q*E*d, aquí q*E es la fuerza eléctrica, este potencial eléctrico nos permite realizar un trabajo al igual como pasa con la energía potencial que es el trabajo realizado contra la gravedad o.k. conforme nos acercamos al centro de la carga "origen" del campo eléctrico, éste aumenta, pero perdemos potencial, hasta un punto en que la diferencia de potencial es nula y la capacidad para realizar un trabajo también.

Físicamente no es que E=o, sino simplemente que la diferencia de potencial se nulifica en el espacio de influencia en r=o

Esto es P.E= q*E*d es decir 0= q*E*d y de aquí E=0

Esto se puede interpretar así, si tenemos dos cargas eléctricas Q1 y Q2 opuestas.

Una carga permanece fija Q1(respecto a algún marco de referencia), invariablemente el campo eléctrico E1 de esta no cambiará, la otra carga Q2 se mueve hacia la primera, el potencial eléctrico disminuirá, pero la fuerza de atracción mutua  aumentará...se sigue aproximando la carga Q2 a Q1 hasta que r=0 (es decir se "traslapan"), el campo eléctrico debido a Q1 permanece igual, pero los efectos de este campo eléctrico para Q2 son como si E1=0

Saludos.

[Joaquin_mx]

Un plus conceptual...

El campo eléctrico se representa esquematicamente por lineas de campo electrico (según faraday), la densidad de esas lineas es una medida de la intensidad del campo electrico.

Por ejemplo, para dos cargas negativa y Positiva los campos quedan representados asi:


Interactuando ambas cargas a una distancia d1


Ahora a una distancia d2<<d1


Cuando la distancia es aprox. d=0 (se supondría que se "traslapan" las cargas).

los campos se "anulan" al exterior, realmente la carga negativa asume las lineas de fuerza de la carga positiva.

salu2

[patricia]

Quisiera agregar una consideración:

Una carga puntual siempre existe en algo material, no puede existir si no hay algo material que contenga esa carga (¿esto es correcto?).
Entonces, si la distancia entre las dos cargas (los dos objetos) se va acortando, llegará un momento en que los dos objetos lleguen a tocarse. Esto ocurrirá incluso un poco antes de que la distancia sea igual a cero.
El momento en que se toquen los dos objetos, la electricidad fluirá, y la carga desaparecerá convirtiéndose en calor (¿esto es correcto?)

saludos

[patricia]

Olvidaba decir que aunque la electricidad no fluya, el sólo hecho de que una carga tenga que alojarse en un objeto, hace imposible que la distancia sea cero

[Joaquin_mx]

El momento en que se toquen los dos objetos, la electricidad fluirá, y la carga desaparecerá convirtiéndose en calor (¿esto es correcto?)

o.k., suponiendo dos cargas.

q1=5 coulombs y otra de q2=3 coulombs, si las juntamos la energía de potencial tiende al equilibrio, osea las cargas tienden a igualarse.

Asi la q1 cede 1 coulomb a la q2, entonces ambas cargas ahora tendran 4 coulombs cada una q1=q2=4 coulombs.

Entonces las cargas como tales no desaparecen., pero el potencial electrico si tiende a cero, ya que las cargas estan igualadas y no existe la capacidad de que fluyan electrones de una hacia otra y por tanto no hay capacidad de realizar trabajo.

Respecto del calor, este tiene lugar cuando los electrones fluyen de una carga a otra devida a una diferencia de potencial, cuando existe un medio que transporta la corriente (llamado conductor), este opondrá una resistencia al flujo de electrones, esto significa que estos "colisionaran" con la estructura del material conductor, generandose asi CALOR, esto se conoce como el efecto Jule.

[Joaquin_mx]

Otra cosa, no necesariamente deben ponerse en contacto los cuerpos cargados o estar conectados por medio de un conductor, si existe la suficiente diferencia de potencial los electrones saltarán(librando el espacio intermedio) y esto formará lo que se conoce como arco eléctrico.

saludos.

[Richard R Richard]

Supongamos 2 cargas puntuales, las cuales están una muy cerca de la otra dado el caso q:
Cuando r tiende a cero entonces E= 0
¿Alguien podría explicarme por   qué sucede que cuando r es igual a cero entonces el campo electrico se hace 0?... la lógica nos dice que debería tender a infinito gracias

La única forma en que el campo eléctrico se anule   es porque las dos cargas son iguales y de signo contrario. Por el principio de superposición su campo será nulo


en una dimensión
$$E_1=\dfrac{Kq}{r^2}$$
$$E_2=\dfrac{-Kq}{(r+d)^2}$$


cuando sumas los campos y aplicas límite a la distancia



$$E_T=E_1+E_2=\lim\limits_{d\to 0}Kq\left(\dfrac{1}{r^2}-\dfrac{1}{(r+d)^2}\right)=0$$

[ani_pascual]

Hola:

Supongamos 2 cargas puntuales, las cuales están una muy cerca de la otra dado el caso q:
Cuando r tiende a cero entonces E= 0
¿Alguien podría explicarme por   qué sucede que cuando r es igual a cero entonces el campo electrico se hace 0?... la lógica nos dice que debería tender a infinito gracias

La única forma en que el campo eléctrico se anule   es porque las dos cargas son iguales y de signo contrario. Por el principio de superposición su campo será nulo


en una dimensión
$$E_1=\dfrac{Kq}{r^2}$$
$$E_2=\dfrac{-Kq}{(r+d)^2}$$


cuando sumas los campos y aplicas límite a la distancia



$$E_T=E_1+E_2=\lim\limits_{d\to 0}Kq\left(\dfrac{1}{r^2}-\dfrac{1}{(r+d)^2}\right)=0$$

Supongo que esa es la expresión del módulo del campo eléctrico creado por las dos cargas, separadas por una distancia \( d \), en un punto exterior a ellas de la línea que las une y si son iguales y de signo contrario ¿no?
Ahora bien, ¿el campo no se podría anular entre ellas, precisamente en el centro, si son iguales y del mismo signo?
\( E=\dfrac{Kq}{r^2}-\dfrac{Kq}{(d-r)^2}=0\Longrightarrow r=\dfrac{d}{2} \).
Sin embargo, si son iguales y de signo contrario, entre ellas no se podría anular ¿no es así?
\( E=\dfrac{Kq}{r^2}+\dfrac{Kq}{(d-r)^2}>0 \)
🤔
Saludos

[Richard R Richard]

Hola ani_pascual creo que te engaña la fórmula que has puesto, tiene un signo diferente a la mia.
Para que un dipolo(mismas cargas y opuestas) se anule ambas deben colocarse en la misma posición.
Las lineas de campo por convención salen de las cargas positivas o llegan a las negativas, tienes que encontrar un punto del espacio donde se crucen con la misma intensidad ,dirección, pero sentidos opuestos y esto último es imposible para un dipolo.
En mi caso d es positiva y se reduce por derecha a 0.