Conductores y dieléctricos

Tema II. Conductores y Dieléctricos

II.1 INTRODUCCIÓN.
II.2 CONDUCTORES.
II.3 CONDENSADORES.
-CAPACIDAD
-ENERGÍA ELÉCTRICA
II.4 DIELÉCTRICOS.

1

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II.2 CONDUCTORES

2

Conductores
Parte de los electrones pueden moverse libremente. Ejemplos: Cobre, aluminio, plata…

Aislantes o Dieléctricos

Electrones ligados a los átomos próximos  Nose pueden mover libremente.
Ejemplos: Vidrio, caucho, madera ...
Los materiales están caracterizados por una magnitud denominada conductividad
eléctrica (-1 m-1 ; -ohmio  unidad de resistencia), que veremos en el tema siguiente.

 A mayor conductividad más facilidad tienen los electrones para moverse.

Carga de conductores
Carga por rozamiento o contacto

Carga por inducciónGenerador de Van de Graaff

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II.2 CONDUCTORES

Carga por inducción

Dos esferas conductoras
sin carga están en contacto.

3

Al acercar a una de las
esferas una barra cargada
positivamente, atrae los
electrones y la esfera más
próxima
a
la
barra
adquiere carga negativa y
la más alejada se queda
con carga neta igual, pero
positiva .

qinicial q final
Si las esferas se separan sin mover la
barra, quedarán con cantidades
iguales de cargas opuestas.

Si la barra se retira, éstas quedan
uniformemente cargadas con cargas iguales
y opuestas.

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II.2 CONDUCTORES

Inducción por conexión a Tierra
La Tierra constituye un conductor que puede considerarse infinitamente grande y con
unsuministro de carga libre negativa abundante.
Cuando un conductor se pone en contacto con el suelo se dice que esta conectado a
tierra.
Se representa esquemáticamente:

La carga de la esfera neutra
se redistribuye cuando una
barra cargada positivamente
se coloca cerca de la esfera.
La carga negativa permanece
si el cable se desconecta antes
de separar la barra.

Si la esfera se conecta atierra, los electrones del
suelo neutralizan la carga
positiva del lado de la esfera
más alejado de la barra y la
esfera queda negativamente
cargada.
Al
quitar
la
barra, la carga se
redistribuye y la
esfera queda
uniformemente
cargada.

4

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II.2 CONDUCTORES

5

Conductor en equilibrio electrostático
(Carga en reposo. No hay movimientocolectivo de carga)
1. El campo eléctrico es nulo en cualquier punto del interior del conductor.
2. Si el conductor está cargado, la carga reside en la superficie.
3. El campo eléctrico en la superficie exterior de un conductor cargado siempre es
perpendicular a la misma y de módulo /0.
4. Un conductor en equilibrio electrostático es un recinto equipotencial.
5. En un conductor cargado de formairregular la densidad de carga superficial es
mayor en los puntos donde el radio de curvatura de la superficie es menor.

Q
E  ds  enc  0 2. Aplicando la
1. Si el campo eléctrico dentro
S 0 0
del conductor no fuese cero,
ley de Gauss se
Superficie
las
cargas
libres
se
gaussiana
concluye que
acelerarían bajo la acción del
la carga neta
Einterior = 0
campo y el movimiento deencerrada por
Einterior = 0
electrones significaría que el
la
superficie
conductor no está en
gaussiana ha
equilibrio electrostático.
de ser nula.

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II.2 CONDUCTORES

Esfera conductora hueca
Conductor en equilibrio electrostático

2. Carga q en el interior.
1. El campo eléctrico es nulo en cualquier punto del interior del conductor.
Seinduce una carga –q en la
2. Si el conductor está cargado, la carga reside en la superficie.
superficie interna.
3. El campo eléctrico en Al superficie exterior de un conductor cargado siempre es
la ser el conductor neutro se
perpendicular a la misma y de módulo /0en la
induce una carga +q .
superficie externa.
4. Un conductor en equilibrio electrostático es un recinto equipotencial.
La...