Departamento de Electrónica y Sistemas PARTE I) ELECTROSTÁTICA
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- José Luis Domínguez Pinto
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1 Departamento de Electrónica y Sistemas PARTE I) ELECTROSTÁTICA
2 1) Energía potencial eléctrica 2) Potencial eléctrico 3) Diferencia de potencial 4) Relación entre campo y potencial 5) Superficies equipotenciales
3 Departamento de Electrónica y Sistemas TEMA 4) Potencial eléctrico
4 Energía de un cuerpo cargado en el interior de un campo de acuerdo a su posición Trabajo externo que ha de realizarse contra el campo para trasladarlo hasta la posición que ocupa desde un punto de energía potencial nula (campo eléctrico conservarvo) Energía potencial de una distribución de cargas: principio de superposición
5 Fuerza sobre q: Fuerza externa: Trabajo instantáneo: A r A q r Q r B B
6 Trabajo total desde A hasta B No depende del camino elegido: campo eléctrico conservativo
7 Trabajo realizado sobre una trayectoria cerrada Trabajo se invierte en modificar energía potencial Energía potencial de una carga q en un punto
8 Aplicando principio de superposición
9 Departamento de Electrónica y Sistemas TEMA 4) Potencial eléctrico
10 Energía potencial por unidad de carga Campo escalar Unidad SI: VolRo (V) = J/C
11
12 r es la distacia desde dq hasta el punto donde se evalúa el potencial Distribución lineal: Distribución superficial: Distribución volumétrica:
13 Departamento de Electrónica y Sistemas TEMA 4) Potencial eléctrico
14 Representa el trabajo por unidad de carga en contra de campo para ir de un punto a otro Podemos definir el potencial absoluto de un punto como Si además el campo es radial
15 Consideremos campo uniforme dirigido en el eje x y A B x d
16 1. En un sistema de tres cargas puntuales, q a = 3 μc, q b = - 51 μc, q c = 47 μc, referenciado sobre unos ejes cartesianos con escala en mm, a través de los puntos a=(0,0), b=(0,93) y c=(93,0), determinar el potencial en p=(93,93) 2. Potencial creado por un anillo de radio a cargado uniformemente con carga total Q, en los puntos de su eje A) A parrr de la distribución de carga B) A parrr del campo eléctrico
17 3. Potencial creado por un disco de radio a cargado uniformemente con densidad superficial σ, en los puntos de su eje A) A parrr de la distribución de carga B) A parrr del campo eléctrico 4. Potencial creado por una esfera dieléctrica de permirvidad ε y radio a uniformemente cargada en volumen con carga total Q A. En su exterior B. En su interior
18 Departamento de Electrónica y Sistemas TEMA 4) Potencial eléctrico
19 Obtención del campo a parrr del potencial
20 1. Campo eléctrico en el eje de un anillo de radio a cargado uniformemente con carga total Q, a parrr del potencial eléctrico 2. Campo eléctrico en el eje de un disco de radio a cargado uniformemente con densidad superficial σ, a parrr del potencial eléctrico 3. Campo eléctrico producido por una esfera dieléctrica de permirvidad ε y radio a uniformemente cargada en volumen con carga total Q, a parrr del potencial eléctrico. A) En su exterior B) En su interior
21 Departamento de Electrónica y Sistemas TEMA 4) Potencial eléctrico
22 Aquéllas en las que el potencial es constante Trabajo para mover una carga sobre una superficie equipotencial es nulo ya que Líneas de campo perpendiculares a la superficies equipotenciales que cruzan A q B
23 Campo uniforme y constante V 1 V 2 V 3 V 4 V 5 V 6 Planos equiespaciados Campo creado por carga puntual V 1 V 2 V 3 Esferas concéntricas centradas en la carga
24 Campo en el interior Potencial en el interior constante Su superficie es una superficie equipotencial Campo es perpendicular a la superficie
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