resumen fisica 3
Páginas: 12 (2896 palabras)
Publicado: 16 de diciembre de 2014
Resúmen FISICA II
ELECTRICIDAD Y ELECTROSTÁTICA
•
Cargas de partículas:
Masa
Electrón = 9.10x10-31 kg
Protón y neutron = 1.67x10-27 kg
•
Carga
Electrón y protón = 1.60x10-19 C
Neutrón = 0 C
Ley de Coulomb: Mide la Fuerza de interacción (atracción o repulsión) entre cuerpos
cargados.
Cargas opuestas se atraen.
◦ Carga de un cuerpo: Defecto o exceso de electrones.
Cargasiguales se repelen.
F1 sobre 2
F2 sobre 1
q1 . q2
r
+
+
F=K.
2
r
q1
q2
(La fuerza es directamente proporcional al producto de dos cargas, por una constante K, e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas).
K = 8,98742x10-9
K=
1
4.Π.ξo
ξo =
New.m2
Coul2
1
4.Π.K
F=
(Constante de Coulomb)
ξo = 8,85x10-12
Coul2
New.m2
(Permitividad
delvacío)
q .q
1
. 1 2
4.Π.ξo
r2
(Forma racionalizada de la ley de Coulomb para carga puntual).
Si tenemos una barra cargada de longitud L:
a
L
dx
q
Q
x
Q (densidad de carga de la barra)
L
q
dF =
.
4.Π.ξo
Q
dx
. 2
L
x
Q . dx (carga contenida en dx)
L
L+a
q.Q
1
dx
F=
.
. 2
4.Π.ξo
L
x
a
∫
q.Q L+a-a
F=
.
4.Π.ξo.L a.(L+a)
F= 1
.
4.Π.ξo.aq.Q
L+a
L+a
F= q.Q .
4.Π.ξo.L
-1
x
a
•
Campo eléctrico (E): Es el espacio dónde una carga es capaz de actuar sobre otra. Su valor
en un punto a es equivalente a la fuerza que recibe una carga de prueba colocada en ese
punto.
Ea =
F
q'
New
Coul
q
F(q-)
-
a
q
q'+
+
q'+
a
F(q+)
Lineas de campo
La dirección del campo está dada porla recta que une la carga que produce el campo con el
punto dónde se lo mide.
El sentido está dado por el desplazamiento o recorrido que hace una carga de prueba
colocada en el punto, teniendo en cuenta que el hablar de carga de prueba nos referimos a
una carga positiva.
◦ Ley de variación del campo eléctrico con la distancia:
F=
q . q'
1
.
4.Π.ξo
r2
Ea =
Ea =
1
.
4.Π.ξoEa =
F
q'
a
q
q . q'
r
r
q
a
q
r2
(2)
Para un sistema de cargas el campo es:
N
1
. ∑
Ea =
4.Π.ξo i=1
•
qi
ri 2
Flujo eléctrico (cargas que pasan a traves de una superficie):
O = E . A (flujo = campo x area de la superficie atravesada)
∫ E . cos α . dA
O también: O = s
(1)
De (1) y (2) se deduce que
no es necesaria una carga
para queexista campo eléctrico.
2
q'
1
.
4.Π.ξo
q'
•
Teorema de Gauss
La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico total a través de una superficie cerrada, que
se escribe como la integral de superficie de la componente de E, que es normal a la
superficie, es igual a una constante por la carga total Qenc encerrada por la superficie.
O=
Qenc
ξo
Por ejemplo:
S
S
rq
Al ubicar por ejemplo la carga de prueba en una superficie esférica aseguramos que el
campo eléctrico valga:
q
1
.
E=
4.Π.ξo
r2
En toda la superficie de la esfera. Y siendo que 4Πr2 es la superficie de la misma, quedan
definidos los límites de la integral para el cálculo del flujo eléctrico.
O =
∫
4Πr2
0
q
1
.
4.Π.ξo
r2
.cos α . ds
Si α = 0°...
O=
•1
.
4.Π.ξo
q
r
2
. 4Πr2
(entonces)
q
ξo
O=
y
O=
∑nqi
ξo
1
Dipolo: Par de cargas puntuales de igual magnitud y signos opuestos separados por una
distancia d.
p = q . d (momento dipolar eléctrico)
τ = p . E . sen Ɵ (magnitud del par de torsión sobre un dipolo eléctrico, campo eléctrico)
U= - p . E (energía potencial del dipolo)
•
Energía potencialeléctrica:
1
. q.q0
U=
4.Π.ξo
r
•
r
q
q0
Potencial eléctrico:
V=E.r
1
.
Va =
4.Π.ξo
r
q
r
q
a
V=
Ep (joule)
q
(coulomb)
Diferencia de potencial, voltaje o tensión:
WAB
ΔVAB =
ΔEAB
=
= -E . ΔxAB . cos α
q
(solo para campos constantes)
q
(diferencia de potencial = campo x diferencia de posición)
Energía potencial es el...
ELECTRICIDAD Y ELECTROSTÁTICA
•
Cargas de partículas:
Masa
Electrón = 9.10x10-31 kg
Protón y neutron = 1.67x10-27 kg
•
Carga
Electrón y protón = 1.60x10-19 C
Neutrón = 0 C
Ley de Coulomb: Mide la Fuerza de interacción (atracción o repulsión) entre cuerpos
cargados.
Cargas opuestas se atraen.
◦ Carga de un cuerpo: Defecto o exceso de electrones.
Cargasiguales se repelen.
F1 sobre 2
F2 sobre 1
q1 . q2
r
+
+
F=K.
2
r
q1
q2
(La fuerza es directamente proporcional al producto de dos cargas, por una constante K, e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas).
K = 8,98742x10-9
K=
1
4.Π.ξo
ξo =
New.m2
Coul2
1
4.Π.K
F=
(Constante de Coulomb)
ξo = 8,85x10-12
Coul2
New.m2
(Permitividad
delvacío)
q .q
1
. 1 2
4.Π.ξo
r2
(Forma racionalizada de la ley de Coulomb para carga puntual).
Si tenemos una barra cargada de longitud L:
a
L
dx
q
Q
x
Q (densidad de carga de la barra)
L
q
dF =
.
4.Π.ξo
Q
dx
. 2
L
x
Q . dx (carga contenida en dx)
L
L+a
q.Q
1
dx
F=
.
. 2
4.Π.ξo
L
x
a
∫
q.Q L+a-a
F=
.
4.Π.ξo.L a.(L+a)
F= 1
.
4.Π.ξo.aq.Q
L+a
L+a
F= q.Q .
4.Π.ξo.L
-1
x
a
•
Campo eléctrico (E): Es el espacio dónde una carga es capaz de actuar sobre otra. Su valor
en un punto a es equivalente a la fuerza que recibe una carga de prueba colocada en ese
punto.
Ea =
F
q'
New
Coul
q
F(q-)
-
a
q
q'+
+
q'+
a
F(q+)
Lineas de campo
La dirección del campo está dada porla recta que une la carga que produce el campo con el
punto dónde se lo mide.
El sentido está dado por el desplazamiento o recorrido que hace una carga de prueba
colocada en el punto, teniendo en cuenta que el hablar de carga de prueba nos referimos a
una carga positiva.
◦ Ley de variación del campo eléctrico con la distancia:
F=
q . q'
1
.
4.Π.ξo
r2
Ea =
Ea =
1
.
4.Π.ξoEa =
F
q'
a
q
q . q'
r
r
q
a
q
r2
(2)
Para un sistema de cargas el campo es:
N
1
. ∑
Ea =
4.Π.ξo i=1
•
qi
ri 2
Flujo eléctrico (cargas que pasan a traves de una superficie):
O = E . A (flujo = campo x area de la superficie atravesada)
∫ E . cos α . dA
O también: O = s
(1)
De (1) y (2) se deduce que
no es necesaria una carga
para queexista campo eléctrico.
2
q'
1
.
4.Π.ξo
q'
•
Teorema de Gauss
La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico total a través de una superficie cerrada, que
se escribe como la integral de superficie de la componente de E, que es normal a la
superficie, es igual a una constante por la carga total Qenc encerrada por la superficie.
O=
Qenc
ξo
Por ejemplo:
S
S
rq
Al ubicar por ejemplo la carga de prueba en una superficie esférica aseguramos que el
campo eléctrico valga:
q
1
.
E=
4.Π.ξo
r2
En toda la superficie de la esfera. Y siendo que 4Πr2 es la superficie de la misma, quedan
definidos los límites de la integral para el cálculo del flujo eléctrico.
O =
∫
4Πr2
0
q
1
.
4.Π.ξo
r2
.cos α . ds
Si α = 0°...
O=
•1
.
4.Π.ξo
q
r
2
. 4Πr2
(entonces)
q
ξo
O=
y
O=
∑nqi
ξo
1
Dipolo: Par de cargas puntuales de igual magnitud y signos opuestos separados por una
distancia d.
p = q . d (momento dipolar eléctrico)
τ = p . E . sen Ɵ (magnitud del par de torsión sobre un dipolo eléctrico, campo eléctrico)
U= - p . E (energía potencial del dipolo)
•
Energía potencialeléctrica:
1
. q.q0
U=
4.Π.ξo
r
•
r
q
q0
Potencial eléctrico:
V=E.r
1
.
Va =
4.Π.ξo
r
q
r
q
a
V=
Ep (joule)
q
(coulomb)
Diferencia de potencial, voltaje o tensión:
WAB
ΔVAB =
ΔEAB
=
= -E . ΔxAB . cos α
q
(solo para campos constantes)
q
(diferencia de potencial = campo x diferencia de posición)
Energía potencial es el...
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