Manuel Carlevaro Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Buenos Aires
Física II Curso Z-2154 (2013)
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Manuel Carlevaro (UTN – FRBA)
Física II: Clase 6
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Esquema
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Dipolo eléctrico
2
Flujo eléctrico
3
Ley de Gauss
4
Aplicaciones de la ley de Gauss
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Dipolo eléctrico
Dipolo eléctrico Par de cargas puntuales de igual magnitud y signos opuestos (+q y −q) separadas una distancia d.
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Dipolo natural: agua
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Dipolo en campo eléctrico
τ = (qE)(d sen ϕ) p = qd p: momento dipolar eléctrico [p] = C m
dW = τ dϕ = −pE sen ϕ dϕ Z ϕ2 W = (−pE sen ϕ) dϕ
τ = pE sen ϕ ~ ~τ = p ~×E
ϕ1
= pE cos ϕ2 − pE cos ϕ1 ~ U (ϕ) = −~ p·E
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Flujo de un campo vectorial
~ ·A ~ = EA cos(π/2) = 0 ΦE = E ~ ·A ~ = EA ΦE = E
~ ·A ~ = EA cos ϕ ΦE = E
~ ·A ~ = EA cos ϕ ΦE = E Manuel Carlevaro (UTN – FRBA)
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Campo eléctrico y flujo
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Campo eléctrico y flujo
Se observa que: Existe o no un flujo eléctrico entrante o saliente neto a través de una superficie cerrada según el signo de la carga encerrada Las cargas que están afuera no proporcionan flujo eléctrico neto a través de la superficie El flujo neto es proporcional a la carga neta encerrada, e independiente del tamaño de la superficie cerrada
Expresión cualitativa de la ley de Gauss
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Flujo sobre una esfera
E=
ΦE = EA =
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1 q 4πε0 R2
1 q q 2 (4πR ) = 4πε0 R2 ε0
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Ley de Gauss
I ΦE =
~ · dA ~ = Qenc E ε0
Ley de Gauss EL flujo eléctrico total a través de una superficie cerrada es igual a la carga eléctrica total (neta) presente en el interior de la superficie, dividida por ε0
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Cargas en un conductor sólido
El exceso de carga en reposo en un material conductor sólido reside en su totalidad en la superficie del mismo, no en el interior
