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Campo eléctrico
Teoría
2016 · Ordinaria · Titular
1A-b
Examen
b) Una partícula cargada penetra en un campo eléctrico con velocidad paralela al campo y en sentido contrario al mismo. Describa cómo influye el signo de la carga eléctrica en su trayectoria.
Carga eléctricaTrayectoriaCampo eléctrico
b) Análisis de la influencia del signo de la carga en la trayectoria

Cuando una partícula cargada se mueve con velocidad paralela al campo eléctrico (en sentido contrario a él), la fuerza eléctrica que actúa sobre ella es también paralela a su velocidad. Esto significa que no hay componente perpendicular de la fuerza, por lo que la trayectoria es siempre rectilínea, independientemente del signo de la carga.La fuerza eléctrica sobre la partícula viene dada por:

F=qE\vec{F} = q\vec{E}

Dado que la velocidad es antiparalela al campo (v\vec{v} en sentido contrario a E\vec{E}), la fuerza es siempre paralela (o antiparalela) a la velocidad. La trayectoria es rectilínea en ambos casos, pero el efecto sobre el movimiento difiere según el signo de la carga:

Carga positiva (q>0q > 0): La fuerza F=qE\vec{F} = q\vec{E} tiene el mismo sentido que E\vec{E}, es decir, sentido contrario a la velocidad de la partícula. La fuerza frena la partícula (actúa como fuerza retardadora). La partícula desacelera, puede llegar a detenerse y luego invierte su sentido de movimiento, acelerando en la dirección del campo. La trayectoria es rectilínea.Carga negativa (q<0q < 0): La fuerza F=qE\vec{F} = q\vec{E} tiene sentido contrario a E\vec{E}, es decir, el mismo sentido que la velocidad de la partícula. La fuerza acelera la partícula en la dirección de su movimiento inicial. La partícula aumenta su rapidez de forma continua. La trayectoria es también rectilínea.

En resumen: en ambos casos la trayectoria es rectilínea (ya que F\vec{F} es paralela a v\vec{v}), pero el signo de la carga determina si la partícula es frenada y revertida (carga positiva) o acelerada (carga negativa), puesto que invierte el sentido de la fuerza respecto al campo.