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FISICA ELECTROMAGNETISMO 2 CORTE ANDRES FELIPE TORRES NICOLAS LAFAURIE -…
FISICA ELECTROMAGNETISMO 2 CORTE
ANDRES FELIPE TORRES
NICOLAS LAFAURIE
CONDUCTORES EN EQUILIBRIO ELECTROSTATICO
En el equilibro debe cumplirse E = 0 en todo punto donde existan portadores de carga.
Propiedades de conductores en equilibrio
•No hay densidad volumétrica en el interior.
•La carga que se suministra al conductor se acumula en la superficie,
•El campo eléctrico justo afuera de un conductor cargado es perpendicular a la superficie del conductor
FUERZAS CONSERVATIVAS
Las fuerzas conservativas son aquellas en las que el trabajo realizado sobre un cuerpo en movimiento es independiente de la trayectoria. El trabajo realizado por estas fuerzas solo depende de la posición inicial y final.
Implicaciones de la Energía Conservativa
•Sólo las fuerzas conservativas dan lugar a la energía potencial.
•El trabajo realizado por las fuerzas conservativas a lo largo de un camino cerrado es cero
•Cuando movemos un cuerpo venciendo una fuerza conservativa que se opone, el trabajo realizado aumenta la energía potencial del cuerpo
Las fuerzas conservativas conservan la energía del sistema.
FUERZA NO CONSERVATIVA
En contraposición, las fuerzas no conservativas son aquellas en las que el trabajo realizado sobre un cuerpo en movimiento depende de la trayectoria.
Cuando actúan fuerzas no conservativas la energía del sistema no se conserva.
TRABAJO
Trabajo se define en física como la fuerza que se aplica sobre un cuerpo para desplazarlo de un punto a otro. Al aplicar fuerza se libera y se transfiere energía potencial a ese cuerpo y se vence una resistencia.
ENERGIA POTENCIAL ELECTROESTATICA
La energía potencial electrostática o energía potencial eléctrica es un tipo de energía potencial (medida en julios en el S.I.) que resulta de la fuerza de Coulomb y está asociada a la configuración particular de un conjunto de cargas puntuales en un sistema definido.
Relación entre campo eléctrico y el potencial
CAPACITANCIA
La capacitancia es la capacidad de un componente o circuito para recoger y almacenar energía en forma de carga eléctrica.
La capacidad C de un condensador se define como el cociente entre la carga Q y la diferencia de potencia V-V’ existente entre ellos.
CONDENSADORES
Se denomina condensador al dispositivo formado por dos conductores cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto.
CONDENSADOR DE PLACAS PARALELAS
Un condensador plano paralelo consta de dos planos paralelos colocados uno frente al otro cargados positiva y negativamente ,sirve para a cumular carga.
Campo eléctrico placa
El campo producido por una placa infinitamente grande es constante, su dirección es perpendicular a la placa.
Campo Eléctrico Entre Placas
El campo se cancela en la región del espacio situado fuera de las placas, y se suma en el espacio situado entre las placas.
Solamente existe campo en el interior de las placas.
Diferencia Potencial Placas
Ya que el campo es constante, la diferencia de potencial entre las placas se calcula multiplicando el módulo del campo por la separación entre las mismas.
El área del rectángulo de la figura.
Capactiancia Entre Placas
La capacidad del condensador solamente depende de su geometría, es decir, del área de las placas S y de la separación entre las mismas d.
CONDENSADOR ESFERICO
Un condensador esférico está formado por dos superficies conductoras esféricas, concéntricas de radios a y b, cargadas con cargas iguales y opuestas +Q y –Q, respectivamente.
Campo Eléctrico de Una Esfera
Considerando una superficie gaussiana en forma de una esfera de radio r, el campo eléctrico tiene la misma magnitud en cada punto de la esfera y está dirigido hacia afuera.
Campo Eléctrico en Esferas Concéntricas
El campo eléctrico en el interior de una esfera conductora es igual a 0.
Para r <a el campo es 0 ya que en el interior de un conductor no hay campo.
Para a<r<b la superficie esférica de radio b contiene una carga, que esta dada por la ecuación de la imagen.
Para r>b, la superficie esférica de radio r, contiene una carga pero se anula con la carga del exterior.
Diferencia Potencial Condensador Esférico
Conocido el campo eléctrico podemos obtener el potencial en cada zona partiendo de su relajación con el dicho, y sabiendo que el potencial en el infinito creado por una distribución finita es nulo y que el potencial es una función continua.
Para calcular se integra teniendo en cuenta la región a<r<b que la que posee campo eléctrico ya que en las otras regiones el campo es nulo,.
Capacitancia Condensador Esférico
La capacitancia de un condensador esférico es: (1)
Si el radio del segundo conductor esférico es muy grande b→∞, entonces tenemos la capacidad de un condensador esférico de radio R=a es dado por la ecuación
CONDENSADOR CILINDRICO
Los condensadores cilíndricos están formados por dos cilindros concéntricos cargados con cargas igual y opuestas +Q y -Q los cilindros concéntricos constituyen las armaduras del mismo.
Campo Eléctrico de un Cilindro
El campo eléctrico de un cilindro infinito con una densidad de carga de volumen uniforme se puede obtener usando la ley de Gauss.
Campo Eléctrico en Cilindros Concéntricos
El campo existente entre las armaduras de un condensador cilíndrico de radio interior a, radio exterior b, y longitud L, cargado con cargas +Q y –Q, respectivamente, se calcula aplicando la ley de Gauss a la región a < r < b, ya que tanto fuera como dentro del condensador el campo eléctrico es cero. La dirección del campo es radial y perpendicular al eje del cilindro.
Diferencia Potencial Cilindros
La diferencial de potencial entre ambas superficies es igual a la circulación del campo eléctrico entre ambas superficies, independientemente del campo seguido.
Se calcula en la región a<r<b ya que tanto fuera como dentro del condensador el campo es 0, conociendo lo anterior se integra desde a hasta b el campo eléctrico E por dr.
Capacitancia Condensador Cilíndrico
La capacidad solamente depende de la geometría del condensador (radio a y radio b de sus armaduras, y longitud L del condensador)
CIRCUITOS
Un circuito es una interconexión de componentes eléctricos (como baterías, resistores, inductores, condensadores, interruptores, transistores, entre otros) que transporta corriente eléctrica a través de por lo menos una trayectoria cerrada.
TIPO DE CONECCIONES
EN SERIE
Circuito donde solo existe un camino para la corriente, desde la fuente suministradora de energía a través de todos los elementos del circuito, hasta regresar nuevamente a la fuente. Esto indica que la misma corriente fluye a través de todos los elementos del circuito, o que en cualquier punto del circuito la corriente es igual.
CAPACITANCIA EN SERIE
EN PARALELO
Un circuito en paralelo es aquel esquema en el cual la corriente eléctrica se distribuye en diversas ramificaciones a través del montaje. En estos circuitos los elementos se ubican en paralelo; es decir, los terminales se conectan entre iguales: positivo con positivo y negativo con negativo.
CAPACITANCIA EN PARALELO
Su principal característica es que su diferencia de potencial es la misma en cualquier parte del circuito.
DIELECTRICO
Se denomina dieléctrico a un material con una baja conductividad eléctrica.
Un aislante, el cual tiene la propiedad de formar dipolos eléctricos en su interior bajo la acción de un campo eléctrico. Así, todos los materiales dieléctricos son aislantes pero no todos los materiales aislantes son dieléctricos.
DIPOLO
Las líneas de campo eléctrico para dos cargas puntuales de igual magnitud pero de signos opuestos son conocidas como dipolo eléctrico, es un sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre sí.
MOMENTO DIPOLAR
MOLECULAS NO POLARES
Este tipo de dipolos formados a partir de moléculas a partir de moléculas no polares se denominan dipolos inducidos.
MOLECULAS POLARES
Las moléculas : polares o dipolos permanentes de un dieléctrico están orientados al azar cuando cuando no existe campo eléctrico, Bajo la acción de un campo eléctrico, se produce cierto grado de orientación.
CORRIENTE ELECTRICA
es el flujo neto de carga eléctrica que circula de forma ordenada por un medio material conductor.
Dicho medio material puede ser sólido, líquido o gaseoso y las cargas son transportadas por el movimiento de electrones o iones.
En los sólidos se mueven los electrones En los líquidos los iones. Y en los gases, los iones o electrones.
