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Páginas: 12 (2920 palabras)
Publicado: 29 de octubre de 2015
Tema 2:
Postulados del
Electromagnetismo
Joaquín Bernal Méndez
Grupo 2
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
1
Índice
La carga eléctrica
Corriente eléctrica
Ecuación de continuidad
Ecuaciones de Maxwell en el vacío
Fuerza de Lorentz
Forma integral de las ecuaciones de Maxwell
Discontinuidades de los campos
Conservación de la energía
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
2
La carga eléctrica
Cualidad de la materia responsable de la
interacción electromagnética
Propiedades:
Dual: cargas positivas y negativas
Cuantizada:
Se conserva localmente
Invariante relativista
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
3
Hipótesis de medio continuo
¿En qué condiciones tiene sentido el concepto
de densidad? Ejemplo: densidad de población
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados delElectromagnetismo
4
La carga eléctrica
Hipótesis de medio continuo
El concepto de densidad sólo tiene sentido para
medios continuos
La carga es discreta, pero qe<
Puede definirse: densidad volumétrica de carga
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
5
Densidad superficial de carga
Aveces tenemos carga sobre una superficie
Ejemplo: conductores en equilibrio electrostático
Se define por analogía la densidad superficial
de carga:
q
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
6
Densidad superficial de carga
Paso al límite de distribuciones volumétricas:
q
q
e
e
q
e
Siel volumen tiende a cero pero q es
constante:
Densidad superficial de carga implica
singularidad en la densidad volumétrica
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
7
Densidad lineal de carga
Carga distribuida sobre un hilo: se define la
densidad lineal de carga
dl
En un hilo:
Campos ElectromagnéticosCurso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
8
Distribuciones discretas
Modelo de carga puntual
Implica una carga finita concentrada en un punto
Similar a la partícula puntual usada en mecánica
Densidad de carga de distribuciones discretas
de carga:
z
q2
q1
Las expresiones que se obtengan
bajo hipótesis de mediocontinuo
pueden ser particularizadas para
distribuciones discretas de carga
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
qn
x
y
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
9
Índice
La carga eléctrica
Corriente eléctrica
Ecuación de continuidad
Ecuaciones de Maxwell en el vacío
Fuerza de Lorentz
Forma integral de las ecuaciones de Maxwell
Discontinuidades de los campos
Conservación de la energía
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
10
Corriente eléctrica
Carga en movimiento: electrones, iones
positivos o negativos, partículas subatómicas...
Normalmente se origina como respuesta a un
campo eléctrico
En este tematrataremos las corrientes sin
atender a sus causas: las suponemos
conocidas y establecidas a priori
Campos Electromagnéticos
Curso 2007/2008
Ingeniería Industrial
Dpto. Física Aplicada III
Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
11
Intensidad de corriente
Carga que atraviesa una superficie
dada por unidad de tiempo
Unidad: amperio; A=C/s
Caso simple: un solo tipo de
portadores con q1,...
Postulados del
Electromagnetismo
Joaquín Bernal Méndez
Grupo 2
Campos Electromagnéticos
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Tema 2: Postulados del Electromagnetismo
1
Índice
La carga eléctrica
Corriente eléctrica
Ecuación de continuidad
Ecuaciones de Maxwell en el vacío
Fuerza de Lorentz
Forma integral de las ecuaciones de Maxwell
Discontinuidades de los campos
Conservación de la energía
Campos Electromagnéticos
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2
La carga eléctrica
Cualidad de la materia responsable de la
interacción electromagnética
Propiedades:
Dual: cargas positivas y negativas
Cuantizada:
Se conserva localmente
Invariante relativista
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3
Hipótesis de medio continuo
¿En qué condiciones tiene sentido el concepto
de densidad? Ejemplo: densidad de población
Campos Electromagnéticos
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4
La carga eléctrica
Hipótesis de medio continuo
El concepto de densidad sólo tiene sentido para
medios continuos
La carga es discreta, pero qe<
Puede definirse: densidad volumétrica de carga
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5
Densidad superficial de carga
Aveces tenemos carga sobre una superficie
Ejemplo: conductores en equilibrio electrostático
Se define por analogía la densidad superficial
de carga:
q
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6
Densidad superficial de carga
Paso al límite de distribuciones volumétricas:
q
q
e
e
q
e
Siel volumen tiende a cero pero q es
constante:
Densidad superficial de carga implica
singularidad en la densidad volumétrica
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7
Densidad lineal de carga
Carga distribuida sobre un hilo: se define la
densidad lineal de carga
dl
En un hilo:
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8
Distribuciones discretas
Modelo de carga puntual
Implica una carga finita concentrada en un punto
Similar a la partícula puntual usada en mecánica
Densidad de carga de distribuciones discretas
de carga:
z
q2
q1
Las expresiones que se obtengan
bajo hipótesis de mediocontinuo
pueden ser particularizadas para
distribuciones discretas de carga
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qn
x
y
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9
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Ecuación de continuidad
Ecuaciones de Maxwell en el vacío
Fuerza de Lorentz
Forma integral de las ecuaciones de Maxwell
Discontinuidades de los campos
Conservación de la energía
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10
Corriente eléctrica
Carga en movimiento: electrones, iones
positivos o negativos, partículas subatómicas...
Normalmente se origina como respuesta a un
campo eléctrico
En este tematrataremos las corrientes sin
atender a sus causas: las suponemos
conocidas y establecidas a priori
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11
Intensidad de corriente
Carga que atraviesa una superficie
dada por unidad de tiempo
Unidad: amperio; A=C/s
Caso simple: un solo tipo de
portadores con q1,...
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