Download Unidades - Amazon Web Services

Document related concepts

Estatvoltio wikipedia , lookup

Gauss (unidad) wikipedia , lookup

Constante de Coulomb wikipedia , lookup

Constante de estructura fina wikipedia , lookup

Tesla (unidad) wikipedia , lookup

Transcript
Unidades
Sistema MKS
Sistema CGS
•
•
CGS Magnético
CGS Elctrostático
Sistema MKS racionalizado
• Metro – Kilogramo – Segundo
 kq1q2 rˆ12
F
r12
• Carga en Coulomb, distancia en metros, fija el
valor de k. También se puede escribir

F
q1q2 rˆ12
40 r12
1
• El factor 1/4 se lo introdujo a efectos de
quitarlo de alguna otra formula
Unidades comunes (MKS)
• Potencial eléctrico se mide en Volts (V), y el campo en V/m.
• Unidades de corriente: Ampere (A)= Coulomb/s
• A partir de la fuerza entre dos conductores:
0 2 I
f ( )
4 r
2
(Ampere2)
(Newton/metros)
(metros)
• Definición del campo magnético B. (densidad de flujo
magnético W/m2, Weber/m2 o Tesla).


 
F  qE  qv  B
Sistema MKSA (MKS Ampere)
Unidades CGS
Unidades básicas: cm, g, s. Energía: ergios. Fuerza: dyna
• Para las unidades elécricas del sistema cgs existen dos
sistemas
• emu (Electro-magnetic unit).
• esu (Electrostatic Units).
• La razón para esta duplicidad es que ambos sistemas
crecieron independientemente, con unidades propias.
• Existe el sistema mixto gaussiano que mezcla ambas
unidades.
• Se habla de tantas unidades esu de cargas, o bien tantas
unidades emu de corriente.
• Estas unidades poseen nombres: statcoulomb, statamp,
statvolt, statcoulomb (esu) y abampere, abcoulomb,
abohm (emu)
Sistema CGS ESU
• Unidades cgs esu parten de la ecuación de coulomb.
• Las unidades de carga se obtienen dimensionalmente
• Se supone que la constante dieléctrica es  1, no tiene
unidades. E y D son iguales en el vacío.
• Unidades cgs emu parten de la ecuación de Ampere.
• Se supone que la permeabilidad magnética es  1, no
tiene unidades.
2

2
I
• B y H son iguales en el vacío
0
f (
4
)
r
• Una unidad cgs esu de carga (statcoulomb) es una carga
que colocada a 1 cm de otra identica será repelida por una
fuerza de 1 dyna.
• Problema: Calcule con el SI cual es la fuerza entre dos
cargas de 1 Coulomb colocadas a una distancia de 1 cm. A
partir de esto calcule cuantas unidades cgs esu de cargas
hay en un Coulomb. Calcular cual es la carga electrónica en
unidades de cgs esu.
• El campo eléctrico se define como F = qE . Si la fuerza
sobre una carga de 1 esu es de 1 dyna, entonces el campo
es un esu (la unidad no tiene nombre en este caso.
• Si el trabajo requerido para mover una carga de 1 esu una
longitud de 1 cm, es de un ergio, entonces la diferencia de
potencial es de 1 esu (1 statvolt)
Sistema CGS EMU
• Una unidad emu de fuerza de un polo magnético es la que
posee un polo que colocado a una distancia de un cm
provoca una fuerza de una dyna.
• Supone que la fuerza sigue una ley inversa del cuadrado de
la distancia.
• Si un polo posee una intensidad de m emu y está sumergido
en un campo H entonces recibe una fuerza F = mH.
• Si un polo de 1 emu sumergido en un campo magnético
recibe una fuerza de una dyna, entonces la intensidad del
campo es de 1 Oersted.
• El factor de conversión al MKS es:
• Lo mas arrevesado llega recién ahora: la definición de
corriente.
• Una emu de corriente (1 abampere) es la corriente
estacionaria que fluyendo en una arco de circunferencia
de longitud 1 cm, con un radio de 1 cm provoca en el
centro del círculo un campo de 1 Oersted.
• Consecuentemente si una corriente de I abampere fluye
en un círculo de radio a cm, generará en el centro del
mismo un campo:
La conversion entre corriente en emu (abamp) y amper es:
1 emu= 10 A
• Si uno tiene un solenoide, usando la ley de Ampere
puede calcular el campo en el interior: H= 4nI
• Si al solenoide lo envolvemos con una segunda bobina,
y hacemos variar la corriente, entonces: dH/dt=4n dI/dt
• Generará una variacion de flujo: A .dH/dt
• Al incorporar un nucleo en el solenoide la variacion y la
fem inducida se multiplica por un factor k
Campo magnético en cgs
• Inducción magnética B: Gauss (dina/ues)
• Flujo magnético: Gauss/cm2
• A partir de la ecuación de la corriente, con 0=4 se define
la unidad de carga
• La unidad de corriente es el ab-ampere (emu - Electromagnetic unit).
• El resto de las unidades eléctricas se derivan a partir de
estas.
• Para la carga se tiene las unidades esu (Electrostatic
Units).
• Para el potencial electrico el stat-Volt (erg/ues) y para el
campo eléctrico stat-Volt/cm
0 2 I
f ( )
4 r
2