Electroestática, Campos Magneticos resueltos


Contenido

1. Electroestática

1.1.    Ley de Coulomb

1.2.    Campo Eléctrico

1.3.    Ley de Gauss

1.4.    Diferencia de potencial


EJERCICIOS RESUELTOS
1.- PRIMER PARCIAL
2.- SEGUNDA PARCIAL
3.- TERCER PARCIAL
      DOQ:
4.- SEGUNDA INSTANCIA


GUÍA Y CONCEPTOS TEÓRICOS

Electroestática

1.       Electroestática

Historia

·         Gilbert (1540-1603) descubrió que la electrificación era un fenómeno de carácter general.

·         En 1729, Stephen Gray demuestra que la electricidad tiene existencia por sí misma y no es una propiedad impuesta al cuerpo por rozamiento.

·         Franklin (1706-1790) demuestra que existen dos tipos de electricidad a las que llamó positiva y negativa

·         Coulomb (1736-1806) encontró la ley que expresa la fuerza que aparece entre cargas eléctricas.

·         En 1820 Oersted observó una relación entre electricidad y magnetismo consistente en que cuando colocaba la aguja de una brújula cerca de un alambre por el que circulaba corriente, ésta experimentaba una desviación. Así nació el Electromagnetismo.

·         Faraday (1791-1867) introdujo el concepto de Campo Eléctrico.

·         Maxwell (1831-1879) estableció las Leyes del Electromagnetismo, las cuales juegan el mismo papel en éste área que las Leyes de Newton en Mecánica.

 

¿Qué es electroestática?

parte de la física que se encarga de estudiar las cargas eléctricas en reposo.

Carga eléctrica. - es una magnitud de la física, responsable de la interacción electromagnética

1.1.   Ley de Coulomb

¿Qué dice la ley de Coulomb?

La ley de Coulomb señala que la fuerza (en newton “N”) con que dos cargas eléctricas (culombio “C”) se atraen o repelen es proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r (metro “m”) que las separa.

F=Fuerza, unidad de medida en Sistema Internacional Newton(N)

Q= carga eléctrica, unidad de medida en S.I. Coulomb (C)

r = distancia, unidad de medida en S.I. metro(m)

Formula

$$ F=K*\frac{q1*q2}{r^2}$$

1.2 Distribuciones continuas de cargas

¿Qué densidad de carga?

Es la distribución de carga en una unidad de longitud, superficie o volumen. La densidad de carga permanece constante en toda su extensión.

 a) Distribución lineal de carga. - Las cargas se distribuyen en una dimensión, como ser varillas 

\(\lambda=\frac{q}{x\ }\)  , para elemento diferencial  \(\lambda=\frac{dq}{dx}\)

 b) Distribución superficial de carga. - Las cargas se distribuyen en superficies bidimensionales.

\(\sigma=\frac{q}{A}\)  , para elemento diferencial  \(\sigma=\frac{dq}{dA}\)

c) Distribución volumétrica de carga. – Las cargas se distribuyen en volúmenes tridimensionales.

\(\rho=\frac{q}{V}\)  , para elemento diferencial  \(\rho=\frac{dq}{dV}\)

1.2.    Campo Eléctrico

¿Quién introdujo el concepto de campo eléctrico?

Michael Faraday en siglo XX.

¿Qué es campo eléctrico?

Un campo eléctrico es un campo de fuerza creado por la interacción de las cargas eléctricas, atracción y repulsión. Los campos eléctricos estáticos no varían en el tiempo porque las cargas que la originan son estáticas.

$$ E=\frac{F}{q}$$

$$E=K*\frac{q}{r^2}$$

¿Qué son las líneas de campo eléctrico?

Son líneas imaginarias que ayudan a visualizar el comportamiento del campo eléctrico. La dirección siempre sale de la carga positiva y llegan a la carga negativa.


1.3.    Ley de Gauss

¿Qué es la ley de Gauss?

La ley de Guas nos proporciona otra forma de calcular el campo eléctrico, y es muy útil en problemas que impliquen simetría. Además, es valida para cargas en movimiento rápido a diferencia de la ley de Coulomb solo es valida para cargas en reposo.

¿Qué es el flujo eléctrico?

Es una magnitud escalar que representa el número de líneas de campo eléctrico que atraviesa una determinada área.

$$\Phi=\oint{EdA}$$

1.4.    Diferencia de potencial






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