Trabajo Ley de Coulomb

Instituto Politécnico Nacional[pic 1][pic 2]

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Unidad Zacatenco

Altamirano Hernández Eliel David

2020301530

Grupo: 3CV7

Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica

Campos y Ondas Electromagnéticas

Fortino Ángel Hernández Muñoz

Trabajo

Ley de Coulomb

Esta ley estudia la interacción que hay entre las partículas cargadas, estas se llaman fuerza de atracción y repulsión cuya expresión es

 [pic 3]

Donde

• F es la fuerza atractiva o repulsiva (N)
•  son la carga de ambos cuerpos (C)[pic 4]
• R la distancia (m)
• K es la constante de proporcionalidad, se escribe como

        ()                       ()[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

Esta interacción genera un campo eléctrico que se modela conforme al espacio vectorial y que relaciona los puntos que se halla en un sector con un vector conocido como intensidad de campo eléctrico, definido como la fuerza de carga que experimenta una q de prueba estacionaria.

                                               [pic 9][pic 10]

Como  no es adimensional debido a que la ley de Coulomb demuestra que sus unidades son en  , anticipado al utilizar antes la unidad  quedando de forma vectorial[pic 11][pic 12][pic 13]

[pic 14]

 es un vector unitario en la dirección de [pic 15][pic 16]

[pic 17]

Carga Lineal y su densidad

Esta carga como su nombre lo dice, indica la cantidad distribuida sobre una línea, es uniforme y se extiende a lo largo de todo el eje Z produciendo una diferencial de campo eléctrico en [pic 18]

[pic 19]

[pic 20][pic 21][pic 22]

[pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27]

[pic 28][pic 29]

Se denota por la letra griega [pic 30]

Formula 1

[pic 31]

Si la densidad es , y no hay presente otra carga en la región, su campo eléctrico total en el punto  se calcula por una integración de línea.[pic 32][pic 33]

Formula 2

[pic 34]

[pic 35]

Carga Superficial y su densidad

Es similar a la carga lineal, es la cantidad eléctrica solo con la diferencia que esta está distribuida por unidad por unidad de área(región)

Se denota con la letra griega [pic 36]

[pic 37]

La diferencial de carga dQ sobre la superficie o lamina resulta en una diferencial de campo eléctrico en el punto P.

-[pic 38]

Se calculará por una integración sobre el área si su densidad de carga es   y no hay presente otra carga en la región. Se utiliza la siguiente expresión para calcular.[pic 39]

[pic 40]

[pic 41]

Carga volumétrica y su densidad

De igual forma que las cargas anteriores, esta se enfoca a lo distribuido en todo el volumen se denota con la letra griega  en unidades , cada elemento de carga contribuye al campo eléctrico en un punto extremo que requerirá una sumatoria para obtener el campo eléctrico total sin importar que en su división pequeña se calcula un electrón o protón, se deba de considerar las distribuciones de carga continua y se define de la siguiente manera.[pic 42][pic 43]

[pic 44]

Si la cantidad de Q es una pequeña cantidad en un volumen pequeño V es

[pic 45]

[pic 46]

Referente al volumen de la figura anterior, la diferencial de carga produce una diferencial de campo eléctrica como se observa en el punto .Considerando solamente la carga en la región contenido en el volumen, el campo eléctrico total en  s calcula por una integración sobre el volumen.[pic 47][pic 48]

[pic 49]

[pic 50]

Campo eléctrico

Es un sector especial modificada por la fuerza de atracción y repulsión de las cargas eléctricas, ya que interactúa o haya cuerpos cargados mediante fuerza eléctrico.

[pic 51]

Estos dependen del valor de la intensidad de campo eléctrico y el potencial eléctrico ofreciendo una visión dinámica y energética.

Los campos eléctricos no se pueden medir directamente pero si se puede medir la fuerza que actúa sobre una carga, se emplea () y esta dada por la siguiente ecuación.[pic 52]

[pic 53]

Su intensidad es una magnitud vectorial que representa la fuerza eléctrica actuando sobre una carga determinada, si q>0 la fuerza y el campo tendrán el mismo signo que el campo, si q<0 ocurrirá al revés.

...