Download parte ii) electrostática. campo eléctrico

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Departamento de Electrónica y Sistemas
PARTE
II)
ELECTROSTÁTICA.
CAMPO
ELÉCTRICO
1.  Flujo
de
campo
eléctrico
2.  Ley
de
Gauss
y
su
uso
para
obtener
el
campo
eléctrico
3.  Campo
en
un
conductor:
en
su
interior
y
su
superficie
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
Departamento de Electrónica y Sistemas
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
•  Representa
la
canJdad
de
líneas
de
campo
que
atraviesan
una
superficie
Superficie abierta
Superficie cerrada
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
Departamento de Electrónica y Sistemas
Carl
Friedrich
Gauss
(1777
–
1855)
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
•  La
superficie
S
puede
tener
cualquier
forma
y
tamaño
(imaginaria)
•  En
el
caso
de
distribuciones
conJnuas
de
carga
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
•  En
distribuciones
de
carga
con
alta
simetría,
el
cálculo
del
flujo
se
simplifica
•  Pasos:
1.  Seleccionar
superficie
gaussiana
acorde
con
la
simetría
de
la
distribución
de
carga:
a)  E
(módulo
del
campo)
constante
y
perpendicular
a
la
superficie
de
Gauss
b)  E
no
constante,
pero
paralelo
a
la
superficie
de
Gauss
2.  Calcular
el
flujo
a
través
de
la
superficie
de
Gauss
en
función
de
E
3.  Despejar
E
en
la
ley
de
Gauss
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
1.
Campo
eléctrico
producido
por
una
carga
puntual
2.
Campo
eléctrico
en
las
proximidades
de
una
distribución
de
carga
lineal,
recta
e
indefinida
(hilo
recto
de
carga)
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
3.
Campo
eléctrico
en
las
proximidades
de
una
distribución
superficial
de
carga
(plano
indefinido
de
carga)
4.
Campo
eléctrico
creado
por
una
esfera
uniformemente
cargada
En el interior
En el exterior
5.
Campo
eléctrico
debido
a
una
lámina
indefinida
de
espesor
a
cargada
uniformemente
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
Departamento de Electrónica y Sistemas
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
•  Conductor:
objeto
con
cargas
libres
suscepJbles
de
moverse
bajo
la
acción
de
un
campo
•  Equilibrio
electrostáJco:
no
hay
movimiento
de
cargas:
•  Si
se
somete
el
conductor
a
un
campo
externo:
redistribución
de
carga
para
garanJzar
equilibrio
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
•  Exceso
de
carga
se
sitúa
en
la
superficie:
densidad
superficial
de
carga
–  Ley
de
Gauss
con
superficie
interior
al
conductor
•  Densidad
volumétrica
de
carga:
sólo
en
materiales
dieléctricos
•  Densidad
superficial
de
carga:
campo
eléctrico
sobre
la
superficie
del
conductor
perpendicular
–  Superficie
es
equipotencial
–  Si
el
campo
no
fuese
perpendicular:
produciría
desplazamiento
de
carga
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
•  Ley
de
Gauss
con
superficie
pequeño
cilindro
recto
con
su
eje
alineado
con
el
campo
–  Sólo
flujo
en
la
base
del
cilindro
externa
al
conductor
TEMA
3)
Ley
de
Gauss
1.  Densidades
superficiales
de
carga
de
dos
esferas
metálicas
conductoras
concéntricas
con
cargas
q1
y
q2
y
radios
R1
y
R2i,
R2e
R2e
R1
R2i
TEMA
3)
Ley
de
Gauss