Conceptos Fundamentales de Electrostática y Electromagnetismo

Equilibrio Electrostático y Campo en Conductores

En condiciones de equilibrio electrostático, el campo en el interior del conductor es nulo. Si por el conductor se hace circular una corriente, el campo en su interior deja de ser nulo.

4. Movimiento de Cargas y Potencial Eléctrico

¿Es correcta la afirmación: "Cualquier carga eléctrica positiva tiende a ir hacia potenciales eléctricos mayores"?

El campo eléctrico se dirige siempre de las zonas de mayor potencial a las de menor. Las cargas positivas se mueven en el mismo sentido que el campo. En consecuencia, la afirmación es falsa: las cargas positivas se mueven de mayores a menores potenciales eléctricos.

5. Cálculo del Flujo Eléctrico

¿Se puede calcular el flujo eléctrico a través de una superficie sin necesidad de realizar una integral? Razonarlo.

Siendo el valor del flujo eléctrico el producto escalar dΦ = E · dS, no hay necesidad de realizar cálculo integral cuando el campo sea el mismo en todos los puntos de la superficie, ya que entonces se tiene Φ = E · ∫ dS = E · S.

6. Ley de Mallas en Circuitos Eléctricos

Enuncia y explica el significado de la ley de mallas.

Ley de las mallas: En un circuito cerrado (malla), la suma algebraica de las fuerzas electromotrices es igual a la suma de los productos de las intensidades por las resistencias. Significa que la fuerza electromotriz que se genera en cada malla es consumida dentro de la misma.

7. Interacción entre Conductores Cargados

Dos conductores cargados con +30 nC cada uno, ¿se repelen?

Aplicando a las cargas la ley de Coulomb, los cables se repelen con una fuerza proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. No se debe confundir esa fuerza de repulsión (al ser las cargas del mismo signo y estar en reposo) con la que se origina cuando por los conductores circula una corriente, que en este caso es debida a la aparición de campos magnéticos.

8. Campo Magnético en un Solenoide

Describe cómo es el campo magnético en el interior de un solenoide muy largo por el que circula corriente y por qué es así.

Si el solenoide es muy largo —esto es, tiene una longitud grande en comparación con el radio— y circula por él una intensidad de valor constante, podemos considerar que el campo en su interior es uniforme y en el exterior nulo. Para calcular su valor se puede aplicar la ley de Ampere:

B · l = μ₀ · N · I → B = μ₀ · I · n

Donde n representa el número de espiras por unidad de longitud.