View
219
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1. Electrostática
2. Electrostática con medios materiales
3. Magnetostática
4. Magnetostática con medios materiales
5. Los campos variables en el tiempo y las ecuaciones de Maxwel
Jueves 22 de febrero del 2007
Capítulo 1: Electrostática
Introducción
La carga eléctrica y su conservación
La ley de Coulomb
Los sistemas de unidades
El campo electrostático. El concepto de campo
El campo electrostático de una carga puntual
El principio de superposición
El campo eléctrico de un dipolo
El campo de una distribución general de cargas puntuales
El campo eléctrico de una distribución continua de carga
La fuerza eléctrica
La obtención del campo eléctrico por integración directa
• Hay dos tipos de carga eléctrica. Cargas “positivas” + y cargas “negativas” –
• Las cargas del mismo signo se repelen.Las cargas de signos opuestos se atraen. ¡Así es!
• La carga eléctrica se conserva
• La carga eléctrica está cuantizada.El cuanto es e=1.602 x 10-19 coulombs = 4.803 x 10-10 statcoulombs
cargas puntuales (dimensión 0)
( ) densidad volumétrica de carga. Unidades: carga/volumen
( ) densidad superficial de carga. Unidades: carga/area
( ) densidad lineal de carga. Uni
q
r
r
r
Volumen Superficie Línea
dades: carga/longitud
( ) ( ) ( )Q r dV r dS r dl
1 2 2 12
0 2 12 1
29 12
020
1
4
1 N m F9 10 8.85 10
4 C m
q q r rF
r rr r
2q1q
1r 2r
12 rr
0 cuando )(
lim)(
rFrE
El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
Newton
CoulombE
20
1ˆ
4
qE r
r
r
Q
q
20
1ˆ( )
4
qE r r
r
0 cuando )(
lim)(
rFrE
El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
Newton
CoulombE
F QE
20
20
1ˆ( )
4
más la expresión para la fuerza eléctrica
nos da
1ˆ
4
Q
Q
qE r r
r
F QE
QqF r
r
1q
2q
Q
1q
2q
Q
1r
2r
r
1q
2q
Q
1 11 2
0 11
1
4
Qq r rF
r rr r
1r
2r
r
1q
2q
Q
2 22 2
0 22
1
4
Qq r rF
r rr r
1r
2r
r
1q
2q
Q
Total¿ ?F
1r
2r
r
Total¿ ?F
1 2
1 1 2 2Total 2 2
0 1 0 21 2
La fuerza total es la suma de y de
es decir,
1
vectori
1
a
4
l
4
F F
Qq r r Qq r rF
r r r rr r r r
Las fuerzas se superponen
1q
2q
Q
TotalF
1r
2r
r
1q
2q
1r
2r
r
P
0 cuando )(
lim)(
rFrE
El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
Newton
CoulombE
1q
2q
1r
2r
r
PQ
1 1 2 22 2
0 1 0 21 2
1 1
4 4Q
Q q r r Q q r rF
r r r rr r r r
0 cuando )(
lim)(
rFrE
1 1 2 22 2
0 1 0 21 2
1 1
4 4
q r r q r rE
r r r rr r r r
210
1
4
Ni i
i ii
Qq r rF
r rr r
1q
2q
3q
4q
iq
Q
i i iq r V
i i iq r V
210
1
4
Ni i
i ii
Qq r rF
r rr r
2 21 10 0
2 210 0
1 1 =
4 4
lim 1 1 = Q
0 4 4
N Ni ii i i
i ii ii i
Ni i i
i ii
V rq r r r rF Q Q
r r r rr r r r
V r rr r r rF Q dV
V r r r rr r r r
20
1 ( )
4
r dV r rF Q
r rr r
210
20
20
20
1 +
4
1 ( )+
4
1 ( )
4
1 ( )
4
Ni i
i ii
q r rF Q
r rr r
r dV r rQ
r rr r
r dS r rQ
r rr r
r dl r rQ
r rr r
0 cuando )(
lim)(
rFrE
El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
Newton N
Coulomb CE
20
1 ( )
4
r dV r rE
r rr r
210
20
20
20
1 +
4
1 ( )+
4
1 ( )
4
1 ( )
4
Ni i
i ii
q r rE
r rr r
r dV r r
r rr r
r dS r r
r rr r
r dl r r
r rr r
F QE
20
20
1ˆ( )
4
más la expresión para la fuerza eléctrica
nos da
1ˆ
4
Q
Q
qE r r
r
F QE
QqF r
r
20
1 ( )
4
r dV r rE
r rr r
,0,0r0
1ˆ( )
2E r r
r
0
1ˆ( )
2E r r
r
Recommended