ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Lic. Wimpper D. Montero ArteagaFacultad de Ingeniería QuímicaUniversidad nacional del Callao

COORDENADAS CARTESIANAS

COORDENADAS CARTESIANAS

COORDENADAS CILÍNDRICAS

P(,,z)

aZ

aρ

aφ

COORDENADAS CILÍNDRICAS

ddφ

COORDENADAS ESFÉRICAS

COORDENADAS ESFÉRICAS

“Formamos ingenieros químicos triunfadores”

Universidad Nacional del CallaoFacultad de Ingeniería Química

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Campos_Electromagnéticos

Lic. Wimpper Montero Arteaga

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD: RESPONSABILIDAD AMBIENTAL

ELECTRICIDAD: “CARGAS” EN MOVIMIENTO

PERO, ¿DONDE ESTÁN LAS CARGAS?¿CÓMO LAS PODEMOS PONER EN

MOVIMIENTO?

ELECTRICIDAD: “CARGAS” EN MOVIMIENTO

• PERO, ¿DÓNDE ESTÁN LAS CARGAS?

• ¿CÓMO LAS PONEMOS EN MOVIMIENTO?

CUERPOS CON CARGA ELÉCTRICA

CUERPOS CON CARGA ELÉCTRICA

CUERPOS CON CARGA ELÉCTRICA

MODELO ATÓMICO

Partícula Masa (kg) Carga (C)

electrón 9.1x 10-31 -1.6x 10-19

protón 1.67x 10-27 +1.6x 10-19

neutrón 1.67x 10-27 0

ENLACES QUÍMICOS (ELECTRONES)

ELECTRONES “LIGADOS”

ELECTRONES “LIGADOS”

ELECTRONES “LIBRES”

ENLACE METÁLICO

ELECTRONES “LIBRES”

ENLACE METÁLICO

ELECTRONES “LIBRES”

CARACTERÍSTICAS DE LA CARGA

• Dualidad de la carga: positivas y negativas,

• Conservación de la carga: la suma algebraicade cargas positivas y negativas presente novaría.

• Cuantización de la carga: múltiplo entero deuna carga fundamental, que es la del electrón.

rur

qqkF

212

2112

k: Constante de Coulomb, cuyo valor depende del sistemade unidades y del medio en el que trabajemos.

En el vacío (SI) k = 9·109 N m2/C2

q1

q2

X

Z

Y

1r

2r

1221 rrr

LEY DE COULOMB

Constantes auxiliares

Permitividad del Vacío (eo): Se define de forma que

oe4

1k

eo= 8.85·10-12 C2/N m2

Si el medio en el que se encuentran las cargas es distinto al vacío,se comprueba que la fuerza eléctrica es veces menor, de estaforma se define la Permitividad del Medio como e = eo.. Siendo

la Constante Dieléctrica del Medio o Permitividad Relativa delMedio. Así,

e4

1'k

Luego:

Para hilos muy largos la tangente se aproxima con el seno del ángulo, quedando:

Si esto se cumple, la ley deCoulomb se satisface.

EJERCICIO

0

rε

εε

PERMITIVIDAD RELATIVA DE ALGUNOS MEDIOS

CUADRO 1

1

Gracias por su atención!!!

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Lic. Wimpper D. Montero ArteagaFacultad de Ingeniería QuímicaUniversidad nacional del Callao

CAMPOS ELECTROMAGNETICOS

Imagen tomada por la sonda STEREO.Rizos de partículas cargadas brotan desde la superficie del sol (4 de diciembre de 2006). Superficie solar y temperaturas de alrededor de un millón de Kelvin.

CAMPOS ELECTROMAGNETICOS

CAMPOS ELECTROMAGNETICOS

CAMPOS ELECTROMAGNETICOS

CAMPOS ELÉCTRICOS

CAMPOS ELÉCTRICOS

CAMPOS ELÉCTRICOS

CAMPOS ELÉCTRICOS

q1

q2

q3

q4

Carga

fuente

Cargas de prueba

r

r

r

r

r

r

qqF

o

2

212,1

4

1

e

r

r

r

qqF

o

2

313,1

4

1

e

r

r

r

qqF

o

2

414,1

4

1

e

CAMPO ELÉCTRICO

22

12,1

4

1q

r

r

r

qF

o

e

32

13,1

4

1q

r

r

r

qF

o

e

42

14,1

4

1q

r

r

r

qF

o

e

Reescribimos estas tres fuerzas RESALTANDO los términosinherentes a la carga fuente, y dejando la carga de prueba aparte

Este FACTOR representa la CAPACIDAD de la carga de ejercer unafuerza sobre cualquier carga de prueba a una distancia r.

CAMPO ELÉCTRICO

Esta magnitud vectorial se denomina Campo electrostático

de la carga q1.

r

r

r

qE

o

2

11

4

1

e

donde el signo del campo estará dado por el signo de q1.

CAMPO ELÉCTRICO

CAMPO ELÉCTRICO

FLUJO ELÉCTRICO

FLUJO ELÉCTRICO

FLUJO ELÉCTRICO

FLUJO ELÉCTRICO

FLUJO ELÉCTRICO

FLUJO ELÉCTRICO

FLUJO ELÉCTRICO

ENCUENTRE EL FLUJO ELÉCTRICO A TRAVÉS DE CADA SUPERFICIE.

CAMPO DE UN DIPOLO ELÉCTRICO