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La electroestática es una rama de la física que se ocupa del estudio de las cargas eléctricas en reposo y de los fenómenos relacionados con ellas. En esencia, se centra en entender cómo las cargas eléctricas interactúan entre sí en situaciones donde no hay movimiento de dichas cargas.

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El término "electroestática" proviene de la combinación de dos palabras: "electro", que hace referencia a la electricidad, y "estática", que se refiere a la falta de movimiento o cambio. Esto significa que la electroestática se ocupa principalmente de situaciones en las que las cargas eléctricas están en reposo y no están experimentando ningún tipo de movimiento.

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La primera ley de la electroestática es la Ley de Coulomb, nombrada así en honor al físico francés Charles-Augustin de Coulomb, quien la formuló en el siglo XVIII. Esta ley establece la relación matemática entre las fuerzas eléctricas que actúan entre dos cargas eléctricas puntuales en reposo.

La fuerza eléctrica entre dos cargas es directamente proporcional al producto de las magnitudes de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Esto significa que las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las cargas de signos opuestos se atraen.

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F es la fuerza eléctrica entre dos cargas.

𝑘 es la constante de Coulomb que equivale a 9e9

𝑞1 y 𝑞2​ son las magnitudes de las cargas eléctricas.

𝑟r es la distancia entre las cargas.

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Este es un problema interesante ya que dependiendo de las cargas hay q calcular las fuerzas de atraccion o de repulsion y sacar los distintos vectores para poder sacar la resultante usando el teorema de pitàgoras y encontrar el nuevo àngulo apartir de los valores de los vectores que dan en "y" y en "x"

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El campo eléctrico es una magnitud vectorial que describe la fuerza que una carga eléctrica experimentaría si estuviera presente en un punto específico del espacio. Es uno de los conceptos fundamentales en el estudio de la electrostática y juega un papel crucial en la comprensión de cómo las cargas interactúan entre sí y con su entorno.

Cuando una carga eléctrica puntual 𝑞q se coloca en un punto del espacio, crea un campo eléctrico en su entorno. Este campo eléctrico ejerce una fuerza eléctrica 𝐹F sobre cualquier otra carga de prueba 𝑞0q0​ que se coloque en ese punto. La magnitud y dirección de la fuerza eléctrica experimentada por la carga de prueba dependen tanto de la magnitud de la carga original como de la ubicación y orientación de la carga de prueba.

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El campo elèctrico serìa "E" y en donde 𝐹 es la fuerza eléctrica experimentada por la carga de prueba y 𝑞 es la magnitud de la carga de prueba. Esta definición nos dice que el campo eléctrico en un punto es igual a la fuerza eléctrica experimentada por una carga de prueba dividida por la magnitud de la carga de prueba.

El campo eléctrico se representa mediante vectores, lo que significa que tiene tanto magnitud como dirección.

La dirección del campo eléctrico en un punto es la misma que la dirección de la fuerza que experimentaría una carga de prueba positiva colocada en ese punto. Si la carga de prueba fuera negativa, la dirección del campo sería opuesta.

Los campos eléctricos pueden ser creados por una sola carga, múltiples cargas o distribuciones continuas de carga.

Además, los campos eléctricos pueden ser uniformes (con la misma magnitud y dirección en todo punto) o no uniformes (cambiando en magnitud y/o dirección). El estudio del campo eléctrico es esencial para comprender fenómenos como la polarización de materiales, la inducción electromagnética y el funcionamiento de dispositivos eléctricos.

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Fòrmula de campo electrico relacionada con la ley de Coulomb

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Fòrmula de campo electrico relacionada con la ley de Coulomb

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E es la magnitud del campo eléctrico en el punto.

𝑘 es la constante de Coulomb, que es una constante física que depende del medio en el que se encuentran las cargas y del sistema de unidades utilizado.

∣𝑞∣ es la magnitud de la carga puntual.

𝑟 es la distancia desde la carga puntual hasta el punto donde se está calculando el campo eléctrico.

Esta fórmula muestra que el campo eléctrico creado por una carga puntual es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia desde la carga puntual y directamente proporcional a la magnitud de la carga. Es importante destacar que esta fórmula es válida solo para una carga puntual y en el vacío.

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Problema 1 de problemas de campo elèctrico

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Problema 1 de problemas de campo elèctrico

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Problema 2 de problemas de campo elèctrico

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Problema 2 de problemas de campo elèctrico

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Problema 3 de problemas de campo elèctrico

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Problema 3 de problemas de campo elèctrico

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La Ley de Gauss establece que el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga neta encerrada por esa superficie, dividida por la permitividad eléctrica del vacío. En términos más simples, el flujo eléctrico es una medida de cuántas líneas de campo eléctrico atraviesan una superficie cerrada y está directamente relacionado con la cantidad de carga eléctrica dentro de esa superficie. Esta ley es especialmente útil para calcular el campo eléctrico en situaciones de simetría, donde la distribución de carga tiene una estructura geométrica simple.

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ΦE​ es el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada.

𝑄enc​ es la carga neta encerrada por la superficie.

𝜀0​ es la permitividad eléctrica del vacío, una constante física que relaciona el campo eléctrico con la densidad de carga en el vacío.