¿Cuál es la diferencia entre un campo eléctrico uniforme y no uniforme?

Los campos eléctricos se representan dibujando líneas de campo que representan la dirección del campo, así como la fuerza del campo. Más líneas de campo representa una mayor intensidad de campo. En un campo eléctrico no uniforme, las líneas de campo tienden a ser curvas y están más concentradas cerca de las cargas. En un campo eléctrico uniforme, dado que la intensidad del campo no varía, las líneas de campo son paralelas entre sí e igualmente espaciadas. Los campos uniformes se crean al establecer una diferencia de potencial entre dos placas conductoras colocadas a una cierta distancia entre sí. El campo se considera uniforme en el centro de las placas, pero varía cerca del borde de las placas. La intensidad del campo depende de la diferencia de potencial aplicada a las placas y la distancia por la cual están separadas. Una mayor diferencia de potencial o voltaje da como resultado un campo eléctrico más fuerte. Cuanto mayor es la distancia entre las placas, más débil se vuelve el campo. Por lo tanto, el campo eléctrico se calcula como una relación del voltaje entre las placas y la distancia por la que están separadas.

Si en una región particular del espacio, la intensidad del campo eléctrico es la misma (tanto en magnitud como en dirección) en todos y cada uno de los puntos, entonces se dice que el campo eléctrico en esa región es de naturaleza uniforme. En otras palabras, si el vector de campo eléctrico no varía con la posición; Es un campo eléctrico uniforme. Y si el campo eléctrico no es uniforme en una región, entonces se llama campo no uniforme.

Sabemos que el campo eléctrico en una región se representa geométricamente dibujando algunas líneas hipotéticas llamadas líneas de campo. Estas líneas representan tanto la magnitud como la dirección del campo electrostático. Las líneas de campo más densas representan una mayor intensidad de campo y la tangente dibujada en cualquier punto de la línea de campo representa la dirección del campo en ese punto. En caso de campo eléctrico uniforme, las líneas de campo son paralelas e igualmente rectas.

Tenemos un campo eléctrico uniforme entre las placas de un condensador de placas paralelas (sin tener en cuenta los efectos finales) y cerca de una lámina delgada muy grande de carga distribuida uniformemente:

Algunos ejemplos de campo eléctrico no uniforme son:

¡Gracias!

Un campo eléctrico uniforme (dentro de un medio) es tal que en cada punto dentro de eso, la dirección y la magnitud del potencial eléctrico son las mismas.

Esto es idealmente posible si se aplica una diferencia de potencial eléctrico entre dos placas metálicas (conductoras) infinitamente grandes que se intercalan en un medio aislante perfectamente homogéneo.

Para fines prácticos, un medio aislante bastante puro (también llamado medio dieléctrico) entre dos placas eléctricas de tamaño similar de tamaño limitado puede considerarse como un campo eléctrico uniforme.

En dicho campo eléctrico, entre cualquier sección a lo largo de una dirección, el voltaje será el mismo que el de cualquier otra sección del mismo tamaño y dirección.

Pero también hay casos para campos eléctricos no uniformes.

  1. Si se crea un campo en un medio entre un punto y otra placa, el campo tendrá la forma de rayos divergentes (como un haz). En este caso, el campo eléctrico no es uniforme a lo largo de su trayectoria. En una sección cerca de la terminal del punto, habrá más líneas de campo (flujo) que en una sección más cercana a la placa. Sin embargo, en cualquier superficie de sección esférica a una distancia particular del punto, podemos decir que todos los puntos tienen la misma intensidad de campo eléctrico.
  2. En un medio aislante (como las grandes placas cerámicas que se ven en las líneas de energía eléctrica), un campo uniforme podría ser interrumpido por pequeñas impurezas (como una burbuja de aire o una partícula de material extraño con una permitividad dieléctrica diferente). Muchas veces, una falla eléctrica es causada por tal falta de uniformidad si el material aislante es de baja calidad del material y tiene secciones no homogéneas dentro.

PD: ¿Puede haber un campo eléctrico a través de un conductor eléctrico perfecto? ¡No! Debido a que un conductor perfecto es esencialmente un conjunto de puntos equipotenciales a través de su estructura, la intensidad de campo que es función de la diferencia de voltaje en una sección también será cero. En situaciones menos que perfectas, la resistencia en dos puntos es aún considerablemente menor y, por lo tanto, la intensidad del campo eléctrico también será insignificante.

En resumen, la intensidad del campo eléctrico siempre se produce en medios aislantes proporcionales a su capacidad de aislamiento.

La uniformidad se define en base a la distribución espacial del campo vectorial eléctrico. Se dice que el campo eléctrico es uniforme en un punto si el campo en la vecindad del punto es el mismo que en el punto en cuestión. De lo contrario, no uniforme.

Si un campo eléctrico tiene la misma magnitud y la misma dirección en todas partes en un espacio dado, entonces este campo eléctrico es uniforme, y si la magnitud o la dirección o ambas cambian, entonces es un campo eléctrico no uniforme en ese espacio específico.

El vector de intensidad de campo eléctrico E es el mismo en todos los puntos en el campo de un campo eléctrico uniforme, como el de un condensador de placa paralela. Donde como si tomaras la carga puntual, podrías ver que no es uniforme

La palabra uniforme generalmente significa “lo mismo”.

En este contexto, un campo eléctrico uniforme es un campo en el que cada punto tiene el mismo valor de fuerza.

También podría aplicarse específicamente a una o más dimensiones (es decir, el campo eléctrico es uniforme en la dirección x pero no en las direcciones y y z.

El campo variable o no uniforme es un campo que varía con la distancia u otros parámetros y el campo uniforme es un campo que es el mismo en todas partes.

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