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EL CAMPO ELECTROSTATICO.

 

LA LEY DE COULOMB:

En un medio material dieléctrico, es decir, un medio aislante, que se describe en su forma más simple a través de la constante dieléctrica se aprecia la modificación del espacio debido a la presencia de una carga eléctrica. Esta modificación se conoce como el campo eléctrico. 

 

 

LEY DE COULOMB COMO TEOREMA EXPERIMENTAL:

 

Q* = es una segunda carga enmersa dentro del campo de la carga Q

 

 

Si ejerce una fuerza mecánica " K " sobre la carga " Q ".

Se mide que: La fuerza generada es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

La fuerza es radial.

 

 

  (1)

 

 

LA INTENSIDAD DEL CAMPO ELECTRICO "E".

 

La fuerza es proporcional a la carga Q*

 

 

  (2)

 

Comparando 2 con 1

 

Se define la intensidad del campo eléctrico E como:

 

  (3)

 

Es proporcional a la carga que la genera es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.

 

EL POTENCIAL ELECTRICO "V":

 

función posición escalar

 

 

con (3)

 

V= potencial

  (4)

 

E = -grad V (5)

 

El potencial es proporcional a la carga que lo genera es inversamente proporcional de la distancia.

 

El campo electrostático es un campo gradiental; E es un campo conservativo, la integral del campo electrostático es un contorno cerrado es cero.

 

 

El campo eléctrico tiene fuentes que los generan, la divergencia G

 

 

El campo electrostático no tiene rotacional

 

 

INDUCCION ELECTROSTATICA.

 

= DENSIDAD DE FLUJO ELECTROSTATICO:

 

Magnitud vectorial independiente de las características de la materia.

De (3)

  (6)

 

jC = flujo electrostático

 

F = superficie

  

 

DETERMINACION DE FUENTES ELECTROSTATICAS.

 

Tomemos una carga Q encerada dentro de un volumen especifico "v"

 

 

 

La superficie de la esfera: F = 4p r2

El flujo

 = es normal a la superficie F

 

Con (6)

 

  (7)

El flujo que atraviesa una superficie cerrada en el espacio es equivalente a la carga contenida en el volumen cerrada.

 

 

DENSIDAD DE CARGA ESPACIAL "r "

 

 

Q = carga eléctrica

V= unidad de volumen

 

  (8)

 

(7) con j e y (8)

j e= Q

 

 

 

EL TEOREMA DE GAUSS.

 

La integración de un campo sobre una superficie periférica de un volumen cerrado es igual a las fuentes contenidas dentro del volumen representado por la divergencia del campo.

 

 

 Gauss v

 

 La densidad de carga es la fuente del campo electrostático

  

LA ECUACION DEL CAMPO ELECTROSTATICO.

 

 

 D Operador de Laplace

r = - e D V

 

  (10)

  

ECUACION DE POSICION.

 

CASO DE UN VOLUMEN LIBRE DE CARGAS:

r = 0

D V = 0

Esta es la ecuación diferencial de Laplace.

 

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