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1. Cargaeléctricaymateria.Distribucionesdecarga2. LeydeCoulomb
3. Campoeléctrico
TEMA2)LeydeCoulomb.Campoeléctrico
TEMA2)LeydeCoulomb.Campoeléctrico
TEMA2)LeydeCoulomb.Campoeléctrico
Departamento de Electrónica y Sistemas
• PropiedaddelasparGculaselementales,caracterizadaaparJrdelafuerzaelectrostáJca
• PosiJvaynegaJva– Cargasdesignoopuestoseatraen– Cargasdelmismosignoserepelen
• ParGculasatómicas:– Electrón
• e=‐1,6E‐19C• Sesitúanenlacortezadelátomo
– Protón• p=‐e• Sesitúanenelnúcleodelátomo
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• Carga=carganeta=canJdadcargasposiJvas–canJdaddecargasnegaJvas
• Objetocargado:excesodeelectrones(negaJva)oprotones(posiJva)
• Principiodeconservacióndelacarga– Enunsistemaaisladolacargatotalseconserva– Lacargaeléctricanosecreanisedestruye,sólosetransfiere
• Principiodecuan4ficacióndelacarga– LacargaeléctricaessiempremúlJploenterodelacargadelelectrón(Q=n*e)
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• Conductores– Poseenportadoresdecargaquesemuevencongranlibertad– Metales
• Electroneslibresformanungaselectrónico:responsabledelaconducJvidadeléctrica
• Portadoresdecarga:electrones– Fluidosionizados
• Portadoresdecarga:ionesposiJvosynegaJvos• Aislantes
– Todaslascargasestánfijasofuertementeligadas:noconducen
• Semiconductores
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• Todas las cargas elementales están concentradasenunaregióndetamañodespreciablerespectoalrestodeobjetosdelsistemaconsiderado
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X
Z
Yq1
q2
q3
q7
q4
q5
q6
• Lacarganoestáconcentradaenpuntosaislados,sinoquesedistribuyedemodoconJnuo
• Consideramoslafuncióndensidaddecarga
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• Lacargasedistribuyealolargodeunalínea(hilolargoyfino)– Densidadlinealdecarga:
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dl
dq
• Lacargasedistribuyeporlasuperficiedelobjeto,amododeuna“capadepintura”– Densidadsuperficialdecarga:
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€
⇒ Q = σdSS∫
dS
dq
• Lacargasedistribuyeentodoelvolumendelobjeto– Densidadvolumétricadecarga:
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dV
dq
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CharlesdeCoulomb(1736–1806)
Departamento de Electrónica y Sistemas
• Determinalafuerzaentredoscargaspuntuales
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€
k =14πε0
× 9 ⋅109 Nm2
C2
X
Z
Y
qb
qar
Atracción/repulsiónincluidoenvectorunitario
• Lafuerzacorrespondienteavariascargaseslasumadelasfuerzasindividuales
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1. Fuerza ejercida sobre la carga qc=‐2 μC por lascargas qa=3 μC y qb=‐6 μC, si las cargas estánsituadas en los puntos a = (0,0,0), b = (0,4,0) yc=(0,0,3)
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Departamento de Electrónica y Sistemas
• Cálculodelafuerzaejercidasobreunacargapuntualporunadistribucióndecarga
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Campo vectorial
• Dependede:– Laposiciónyvalordelascargasquelocrean(distribucióndecarga)
– Laposicióndelpuntoqueconsideramos
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1.CampoeléctricocreadoporunanillocircularderadioaconcargatotalQuniformementedistribuidaenlospuntosdesueje
2. Campo eléctrico creado por un disco de radio a cargado condensidadsuperficialdecargauniformeσenlospuntosdesueje
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3.CampoeléctricocreadoporunhilorectoyfinodelongitudLcondensidad lineal de carga uniforme λ en los puntos del eje queconJenealhilo
4. Campo eléctrico creado por un plano indefinido cargado condensidadsuperficialdecargauniformeσ
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