Analisis Vectorial En Criminalistica
Páginas: 8 (1941 palabras)
Publicado: 18 de octubre de 2012
Chávez Jiménez Ludwing Van Christopher Jasso López Gabriela Marquina Moctezuma Melissa
Aplicaciones del campo eléctrico
El campo eléctrico está presente en prácticamente todo cuerpo cargado. De hecho, está siempre presente, sin que lo notemos. Siendo tan frecuente naturalmente se explota de todas las maneras posibles, siempre a beneficio de simplificar alguna tarea antes no posible. Llamamoscampo eléctrico a la fuerza sobre una carga entre su magnitud. Formalmente: El campo eléctrico E en un punto en el espacio se define como la fuerza eléctrica actuando sobre una carga de prueba positiva en ese punto, dividida por la magnitud de la carga de prueba.
El campo eléctrico puede deducirse de varias maneras, partiendo del concepto general (fuerza eléctrica entre magnitud de carga). Apartir de la fuerza definida como
Mediante esta expresión se puede llegar a otra que define el campo eléctrico, cuando sólo depende de la distancia entre las cargas:
Podemos describir un campo por medio de ley de Gauss (su divergencia) y por ley de Faraday (su rotacional).1 La ley integral de Gauss, enuncia de esta manera el campo (como parte de la ecuación):
Otra forma de enunciar estaecuación, y la que usaremos en este texto, es:
1
Se omiten las deducciones de ley de Faraday porque aún no hemos visto magnetismo en clase.
1
Chávez Jiménez Ludwing Van Christopher Jasso López Gabriela Marquina Moctezuma Melissa
Es natural asumir que hay muchísimas aplicaciones del campo eléctrico, o mejor dicho, de sus efectos sobre otros materiales y fenómenos. En este trabajose describirán y explicarán algunas, procurando hacer entender al lector la importancia tan grande que tiene esta propiedad.
Capacitores2 Sabemos que un conductor es un material que posee la capacidad de conducir fácilmente el flujo de electrones. Ahora, consideremos dos placas de metal paralelas separadas una distancia pequeña en comparación con su longitud. Supongamos que hay cargas iguales yopuestas en las placas. Las cargas en una placa se atraerán por las de la otra y se separarán uniformemente en las superficies internas de las mismas. Habrá un campo entre las placas dado por la densidad de carga superficial ( ) entre ( , por ley de Gauss). El campo afuera de las placas se considera inexistente para usos prácticos, sin embargo si existe, pero es mucho menor que el encontradodentro de las placas. Las placas tendrán diferentes potenciales eléctricos p1 y p2. La diferencia de potencial V está dada por
La diferencia de potencial V está dada por el trabajo por carga unitaria requerido para llevar una carga pequeña de una placa a la otra. Enunciando:
donde A es el área de las placas, y d es la separación entre ellas. Encontramos que el voltaje es proporcional a lacarga, si no hay más cargas alrededor. Más específicamente, si las cargas se duplican, los campos se duplican y el trabajo en llevar una carga unitaria de un punto a otro también se duplica. La diferencia de potencial entre dos conductores, entonces, es proporcional a qué tan cargados están. De esta manera, se dice que donde C es un coeficiente de proporcionalidad (dado por ) , constante, llamadocapacitancia. El sistema completo lo conocemos con el nombre de capacitor.
2
Feynman, R. The Feynman Lectures on Physics, Volume II. Addison Wesleu Publishing Company, Massachusetts, 1977. Sexta edición. Sección 6-11.
2
Chávez Jiménez Ludwing Van Christopher Jasso López Gabriela Marquina Moctezuma Melissa
Ahora, si queremos un capacitor con gran capacitancia, sabiendo de lasproporcionalidades ya establecidas se hace que el área de las placas sea grande y la distancia que las separa pequeña (recordando la expresión para la capacitancia ). En muchas aplicaciones en circuitos eléctricos, es útil tener algo que pueda retener o entregar cantidades grandes de carga sin cambiar su potencial significativamente. Un capacitor hace justamente eso. También hay varias aplicaciones en...
Aplicaciones del campo eléctrico
El campo eléctrico está presente en prácticamente todo cuerpo cargado. De hecho, está siempre presente, sin que lo notemos. Siendo tan frecuente naturalmente se explota de todas las maneras posibles, siempre a beneficio de simplificar alguna tarea antes no posible. Llamamoscampo eléctrico a la fuerza sobre una carga entre su magnitud. Formalmente: El campo eléctrico E en un punto en el espacio se define como la fuerza eléctrica actuando sobre una carga de prueba positiva en ese punto, dividida por la magnitud de la carga de prueba.
El campo eléctrico puede deducirse de varias maneras, partiendo del concepto general (fuerza eléctrica entre magnitud de carga). Apartir de la fuerza definida como
Mediante esta expresión se puede llegar a otra que define el campo eléctrico, cuando sólo depende de la distancia entre las cargas:
Podemos describir un campo por medio de ley de Gauss (su divergencia) y por ley de Faraday (su rotacional).1 La ley integral de Gauss, enuncia de esta manera el campo (como parte de la ecuación):
Otra forma de enunciar estaecuación, y la que usaremos en este texto, es:
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Se omiten las deducciones de ley de Faraday porque aún no hemos visto magnetismo en clase.
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Chávez Jiménez Ludwing Van Christopher Jasso López Gabriela Marquina Moctezuma Melissa
Es natural asumir que hay muchísimas aplicaciones del campo eléctrico, o mejor dicho, de sus efectos sobre otros materiales y fenómenos. En este trabajose describirán y explicarán algunas, procurando hacer entender al lector la importancia tan grande que tiene esta propiedad.
Capacitores2 Sabemos que un conductor es un material que posee la capacidad de conducir fácilmente el flujo de electrones. Ahora, consideremos dos placas de metal paralelas separadas una distancia pequeña en comparación con su longitud. Supongamos que hay cargas iguales yopuestas en las placas. Las cargas en una placa se atraerán por las de la otra y se separarán uniformemente en las superficies internas de las mismas. Habrá un campo entre las placas dado por la densidad de carga superficial ( ) entre ( , por ley de Gauss). El campo afuera de las placas se considera inexistente para usos prácticos, sin embargo si existe, pero es mucho menor que el encontradodentro de las placas. Las placas tendrán diferentes potenciales eléctricos p1 y p2. La diferencia de potencial V está dada por
La diferencia de potencial V está dada por el trabajo por carga unitaria requerido para llevar una carga pequeña de una placa a la otra. Enunciando:
donde A es el área de las placas, y d es la separación entre ellas. Encontramos que el voltaje es proporcional a lacarga, si no hay más cargas alrededor. Más específicamente, si las cargas se duplican, los campos se duplican y el trabajo en llevar una carga unitaria de un punto a otro también se duplica. La diferencia de potencial entre dos conductores, entonces, es proporcional a qué tan cargados están. De esta manera, se dice que donde C es un coeficiente de proporcionalidad (dado por ) , constante, llamadocapacitancia. El sistema completo lo conocemos con el nombre de capacitor.
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Feynman, R. The Feynman Lectures on Physics, Volume II. Addison Wesleu Publishing Company, Massachusetts, 1977. Sexta edición. Sección 6-11.
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Chávez Jiménez Ludwing Van Christopher Jasso López Gabriela Marquina Moctezuma Melissa
Ahora, si queremos un capacitor con gran capacitancia, sabiendo de lasproporcionalidades ya establecidas se hace que el área de las placas sea grande y la distancia que las separa pequeña (recordando la expresión para la capacitancia ). En muchas aplicaciones en circuitos eléctricos, es útil tener algo que pueda retener o entregar cantidades grandes de carga sin cambiar su potencial significativamente. Un capacitor hace justamente eso. También hay varias aplicaciones en...
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