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1 Capítulo 24 La ley de Gaus Tomado de Ohanian y Markett, 2009 © 2009 by the McGraw-Hill Companies, Inc

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Capítulo 24 La ley de Gaus

Tomado de Ohanian y

Markett, 2009

© 2009 by the McGraw-Hill Companies, Inc

2

El flujo eléctrico

Superficie rectangular

plana inmersa en un

campo eléctrico

uniforme

3

a) Una superficie de área

A es perpendicular a las

líneas de campo

eléctrico. Intercepta un

flujo eléctrico Φ=EA

b) La superficie es paralela

a las líneas de campo.

No intercepta el flujo

eléctrico

El flujo eléctrico

4

Una superficie arbitraria

inmersa en un campo

eléctrico arbitrario, no

uniforme

El flujo eléctrico

5

Una hoja de papel colocada en un

campo eléctrico uniforme a) En ángulo de 90° con el campo

eléctrico b) A un ángulo de 30°. La flecha

negra indica la perpendicular a la

superficie

El flujo eléctrico

6

Una superficie esférica

con una carga puntual q

en su centro

El flujo eléctrico

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La ley de Gauss

8

Líneas de campo

generadas por cargas

positiva y negativa de

igual magnitud

La ley de Gauss

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Una esfera de radio R con una

distribución uniforme de carga positiva en su volumen. Las líneas de campo eléctrico

comienzan en cargas positivas a distintos radios. El campo eléctrico siempre tiene

dirección radial hacia afuera

Aplicaciones de la ley de Gauss

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a) Una superficie esférica

imaginaria, de Gauss, con radio r

< R (en verde) dentro de una

esfera uniformemente cargada de

radio R (café)

b) La misma esfera cargada que en

a) pero ahora la superficie

esférica imaginaria tiene r > R

Aplicaciones de la ley de Gauss

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Magnitud del campo

eléctrico en función de la

distancia radial r, para una

esfera uniformemente

cargada

Aplicaciones de la ley de Gauss

12

Un hilo muy largo con una distribución uniforme de carga positiva (azul). Las líneas de campo son radiales hacia fuera, y están uniformemente distribuidas a lo largo del hilo. Una superficie imaginaria de Gauss (verde) rodea el hilo

Aplicaciones de la ley de Gauss

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a) Una lámina muy grande de carga positiva distribuida uniformemente. Las líneas de campo están uniformemente distribuidas

b) Una superficie cilíndrica de Gauss; el área de cada extremo es A

Aplicaciones de la ley de Gauss

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Ejemplo de superposición

a) Dos láminas infinitas cargadas positivamente. El campo total se puede determinar examinando los campos individuales debidos a la lámina izquierda

b) La lámina derecha

c) Por separado

d) En cada región del espacio, se pueden sumar los campos debidos a las láminas individuales para obtener el campo total

Aplicaciones de la ley de Gauss

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El campo marginal se

extiende fuera del campo del

espacio entre las placas

Campo eléctrico entre dos placas

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Una losa conductora muy grande

sumergida en un campo eléctrico

uniforme. La distribución uniforme

de cargas que se ha acumulado en

su superficie genera un campo

eléctrico (rojo claro) opuesto al

campo eléctrico original (rojo

oscuro)

Conductores y campos eléctricos

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Una superficie cerrada

de Gauss (verde) dentro

de un volumen de

material conductor

Conductores y campos eléctricos

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Movimiento de una

partícula cargada; entre

las placas paralelas hay

una región de campo

eléctrico uniforme

Movimiento en un campo eléctrico uniforme