unidad 2 electrostatica

Unidad II.- Electrostática

2.1.- Campos electrostáticos en el vacio.
2.2.- Campos electrostáticos en el campo material.
2.3.- Problema con valores en las fronteras en electrostática.

Ley de Coulomb
F= k q1q2/r²
F= Fuerza de atracción o repulsión. (N)
k= cte de coulomb 9x10^9 (Nm²/c²)
q1q2= cargas eléctricas de coulond. (c)
r= distancia/ cargas (m)

Se eliminan los coulomb y los metros para quedar en función de N=Néwtones
Ejercicio.-
1.- Calcular la fuerza de atracción de dos cargas puntuales de 5c cuya separación es de 1m.
F= kq1q2/r²= (9x10^9)·(5)(5)/1= 2.25x10^11

ejercicio:
2.-Cual es la distancia de separación de dos cargas q1q2 de 10 y 15 coulomb, que experimenta una fuerza de repulsión de 5x10^6N.

r²= k·q1q2/f r=√k·q1q2/f
r=√(9x10^9)[(10)(15)/5x10^6= 519.61N3.

- Que fuerza experimenta una carga de 5 microcoulomb (Mc) cuya separación es de 2m.

F=(9x10^6)·(5000000)/2 = 2.25x10^13

4.-Una carga de 3x10^-6 se encuentra a 2m de una carga de -8x10^6 ¿Cual es la magnitud de la fuerza de atracción entre las cargas?
q1= 3x10^6c
q2=-8x10^6c
d=2m
k=9x10^9Nm²/c²
F=9x10^9·(3x10^6)(8x10^6)/(2)²
F= 0.054N
F=54x10^-3


Dos cargas eléctricas q1 y q2 se encuentran separadas "d" y experimentan una fuerza de repulsión de 40N. Si la distancia entre entre las cargas se duplica. ¿Cual es la magnitud de la nueva fuerza de repulsión?

F∞= q/r²
40N= q/(2r)²= q/4r²
F/r²= 40N/(2)² = 40/4= 10N


Campo EléctricoRegión del espacio que rodea una carga eléctrica.La magnitud del campo eléctrico producido por un campo de fuerza F sobre una carga de prueba q se obtiene con la formula;
E= F/q

F= Magnitud del campo de fuerza. (N)
q= Carga de prueba. (c)


E= Magnitud de campo eléctrico. (N/c)

La magnitud del campo eléctrico producido por una carga puntual q a una distancia d , de ella se obtiene con la formula ;


E= k·q/d²
k=9x10^9 (Nm²/c²)
q= Carga de prueba. (c)

E= Magnitud de campo eléctrico. (m)
E= Nm²/c²·c/m²= N/c

Ejercicios.-


1.- Una carga de 5x10^-6c se introduce a una región donde actúa un campo de fuerza de 0.04N. ¿Cual es la intencidad del campo eléctrico en esa región?

E=0.04N/5x10^-6= 8000 N/c2.-


2:-El campo electrico de distancia d, d e una carga q es E, si la distancia se reduce a una cuarta parte. ¿Cual es la nueva magnitu del campo electrico?

E= k·q/d² =

ejercicios de clace

temario

Sistemas coordenados y cálculo vectorial1.1
Coordenadas Cartesianas: Puntos, Campos vectoriales y escalares, Operaciones con vectores. Gradiente, divergencia, rotacional y laplaciano2.1
Coordenadas Cilíndricas : Puntos, Campos vectoriales y escalares, Operaciones con vectores. Gradiente, divergencia, rotacional y laplaciano.3.1
Coordenadas Esféricas: Puntos, Campos vectoriales y escalares, Operaciones con vectores. Gradiente, divergencia, rotacional y laplaciano4.1
Transformación Coordenadas de un sistema a otro4.1.1. Dado un punto o campo escalar en cualquier sistema coordenado, transformarlo a los otros dos sistemas coordenados.4.1.2 Dado un vector o campo vectorial en cualquier sistema coordenado, transformarlo a los otros dos sistemas coordenados.5.1
Diferenciales De Longitud , área y volumen en los diferentes sistemas de coordenadas6.1 Postulados fundamentales de campos electromagnéticos2 Electrostática2.1
Campos Electrostáticos En Vacio2.1.1
Ley De Coulomb e intensidad de campo eléctrico2.1.2
Campos Eléctricos debidos a distribuciones continuas de carga2.1.3
Densidad De Flujo Eléctrico2.1.4
Ley De Gauss (Ecuación de Maxwell). Aplicaciones de esta ley2.1.5
Potencial Eléctrico. Relación entre E y V (Ecuación de Maxwell).2.1.6
El Dipolo Eléctrico2.1.7
Líneas De Flujo Eléctrico y superficies equipotenciales2.1.8
Densidad De Energía en los campos electrostáticos2.2
Campos Electrostáticos en el espacio material2.2.1
Corriente De Conducción y corriente de convección2.2.2
Polarización En Dieléctricos.Constante Y Resistencia Dieléctricas2.2.3
Dieléctricos Lineales Isotrópicos Y Homogéneos2.2.4
Ecuación De Continuidad y tiempo de relajación2.2.5
Condiciones De Frontera2.3
Problemas Valores En Frontera en electrostática3 Campos magnetostáticos3.1
Campos Magnetostaticos3.1.1
Ley de BiotSavart3.1.2
Ley De Ampere de los circuitos (Ecuación de Maxwell)
Aplicaciones Ley De Ampere3.1.3
Densidad Flujo Magnético (Ecuación de Maxwell)3.1.4
Potenciales Magnéticos Escalares Y Vectoriales3.2
Fuerzas en Materiales y Aparatos Magnéticos3.2.1 Fuerzas debidas a los campos magnéticos3.2.2
par de Torsión y Momento Magnéticos3.2.3
El Dipolo Magnético, dipolo eléctrico3.2.4
Magnetización De Materiales Clasificación de los materiales magnéticos3.2.5
Condiciones De Frontera Magnética3.2.6
Inductores e InductanciaEnergía Magnética3.2.7
Circuitos Magnéticos4 Termodinámica4.1
Ley Cero Termodinámica Temperatura4.2
Escalas De Temperatura4.3
Expansión Térmica Sólidos Y Líquidos4.4
Primera Ley Termodinámica4.4.1
Sistemas Cerrados y Abiertos4.4.2
Interacciones Calor y Trabajo4.4.3
Capacidad Calorífica y Calor Específico4.4.4
Energía Interna y Entalpia4.5
Modelo Gas Ideal4.5.1
Calculo Trabajo y de Propiedades en Procesos4.6
Segunda Ley Termodinámica4.6.1
Entropía4.6.2 Maquinas
TérmicasCiclo De Carnot4.6.3.
Potenciales TermodinámicosRelaciones De Maxwell4.6.4
Ecuaciones Generales Para Cambio De Entropía