Mis Tareas
Páginas: 6 (1311 palabras)
Publicado: 19 de septiembre de 2011
ELECTROSTATICA
Es el estudio de los campos eléctricos producidos por cargas en reposo considerando que la densidad de la carga en cada punto del espacio es independiente del tiempo, por lo tanto se supone que la densidad de corriente (J) es igual a cero (0), es decir, aparte de que las magnitudes eléctricas son constantes con el tiempo, se considera que no existen fuentes que puedan originarun fenómeno magnetico. Las ecuaciones de Maxwell que definen la electrostática son:
pv= densidad de carga
D= desplazamiento eléctrico
E=campo eléctrico
a) Div D=pv
b) Rot E=0
Estas ecuaciones tomadas como postulados junto con las relaciones existentes en particular la ecuacuion D=[pic]E y la ley de fuerzas de lorentz que en electrostática se reduce a F=[pic]E estas son lasecuaciones básicas de la electrostática.
La electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes dela electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden ser estudiadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.
Carga eléctrica
Es una de las propiedades básicas de la materia. Realmente, la carga eléctrica de un cuerpo u objeto es la suma de las cargas de cada uno de sus constituyentes mínimos (moléculas, átomos y partículas elementales). Por ello se diceque la carga eléctrica está cuantizada. Existen dos tipos de carga eléctrica, que se han denominado cargas positivas y negativas. Las cargas eléctricas de la misma clase o signo se repelen mutuamente y las de signo distinto se atraen.
Las investigaciones actuales de la física apuntan a que la carga eléctrica es una propiedad cuantizada. La unidad más elemental de carga se encontró que es lacarga que tiene el electrón, es decir alrededor de 1,602 176 487(40) × 10-19 culombios y es conocida como carga elemental.5 El valor de la carga eléctrica de un cuerpo, representada como q o Q, se mide según el número de electrones que posea en exceso o en ausencia.6
En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio (símbolo C) y se define como la cantidadde carga que a la distancia de 1 metro ejerce sobre otra cantidad de carga igual, la fuerza de 9×109 N.
Un culombio corresponde a 6,241 509 × 1018 electrones.2 El valor de la carga del electrón fue determinado entre 1910 y 1917 por Robert Andrews Millikan y en la actualidad su valor en el Sistema Internacional de acuerdo con la última lista de constantes del CODATA publicada es:
[pic]
Comoel culombio puede no ser manejable en algunas aplicaciones, por ser demasiado grande, se utilizan también sus submúltiplos:
1 miliculombio = [pic]
1 microculombio = [pic]
Frecuentemente se usa también el sistema CGS cuya unidad de carga eléctrica es el Franklin (Fr). El valor de la carga elemental es entonces de aproximadamente 4,803×10–10 Fr.
Ley de Coulomb
Resultaclaro que la fuerza eléctrica entre dos objetos macroscópicos depende de su forma. Por esta razón, resulta natural preguntarse por la forma de la interacción entre objetos cuyas dimensiones sean mucho más pequeñas que cualquier dimensión relevante. La abstracción natural de este concepto es la 'carga puntual'. En 17xx, C.A. Coulomb demostró que la ley de fuerzas entre cargas puntuales -en elvacío- puede escribirse en la forma (en notación moderna):
| [pic] |
Aquí [pic] es la fuerza que actúa sobre la partícula 2, con carga q2, debida a la partícula 1, con carga q1; [pic],[pic] son los vectores de posición de las cargas 1 y 2, [pic] que va desde la carga q1 hasta q2, y [pic] es la distancia entre las cargas. k es una constante...
Es el estudio de los campos eléctricos producidos por cargas en reposo considerando que la densidad de la carga en cada punto del espacio es independiente del tiempo, por lo tanto se supone que la densidad de corriente (J) es igual a cero (0), es decir, aparte de que las magnitudes eléctricas son constantes con el tiempo, se considera que no existen fuentes que puedan originarun fenómeno magnetico. Las ecuaciones de Maxwell que definen la electrostática son:
pv= densidad de carga
D= desplazamiento eléctrico
E=campo eléctrico
a) Div D=pv
b) Rot E=0
Estas ecuaciones tomadas como postulados junto con las relaciones existentes en particular la ecuacuion D=[pic]E y la ley de fuerzas de lorentz que en electrostática se reduce a F=[pic]E estas son lasecuaciones básicas de la electrostática.
La electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes dela electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden ser estudiadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.
Carga eléctrica
Es una de las propiedades básicas de la materia. Realmente, la carga eléctrica de un cuerpo u objeto es la suma de las cargas de cada uno de sus constituyentes mínimos (moléculas, átomos y partículas elementales). Por ello se diceque la carga eléctrica está cuantizada. Existen dos tipos de carga eléctrica, que se han denominado cargas positivas y negativas. Las cargas eléctricas de la misma clase o signo se repelen mutuamente y las de signo distinto se atraen.
Las investigaciones actuales de la física apuntan a que la carga eléctrica es una propiedad cuantizada. La unidad más elemental de carga se encontró que es lacarga que tiene el electrón, es decir alrededor de 1,602 176 487(40) × 10-19 culombios y es conocida como carga elemental.5 El valor de la carga eléctrica de un cuerpo, representada como q o Q, se mide según el número de electrones que posea en exceso o en ausencia.6
En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio (símbolo C) y se define como la cantidadde carga que a la distancia de 1 metro ejerce sobre otra cantidad de carga igual, la fuerza de 9×109 N.
Un culombio corresponde a 6,241 509 × 1018 electrones.2 El valor de la carga del electrón fue determinado entre 1910 y 1917 por Robert Andrews Millikan y en la actualidad su valor en el Sistema Internacional de acuerdo con la última lista de constantes del CODATA publicada es:
[pic]
Comoel culombio puede no ser manejable en algunas aplicaciones, por ser demasiado grande, se utilizan también sus submúltiplos:
1 miliculombio = [pic]
1 microculombio = [pic]
Frecuentemente se usa también el sistema CGS cuya unidad de carga eléctrica es el Franklin (Fr). El valor de la carga elemental es entonces de aproximadamente 4,803×10–10 Fr.
Ley de Coulomb
Resultaclaro que la fuerza eléctrica entre dos objetos macroscópicos depende de su forma. Por esta razón, resulta natural preguntarse por la forma de la interacción entre objetos cuyas dimensiones sean mucho más pequeñas que cualquier dimensión relevante. La abstracción natural de este concepto es la 'carga puntual'. En 17xx, C.A. Coulomb demostró que la ley de fuerzas entre cargas puntuales -en elvacío- puede escribirse en la forma (en notación moderna):
| [pic] |
Aquí [pic] es la fuerza que actúa sobre la partícula 2, con carga q2, debida a la partícula 1, con carga q1; [pic],[pic] son los vectores de posición de las cargas 1 y 2, [pic] que va desde la carga q1 hasta q2, y [pic] es la distancia entre las cargas. k es una constante...
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