Dipolo electrico

Universidad Cooperativa De Colombia. Muñoz. Dipolo Eléctrico.

    UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍA

DIPOLO ELECTRICO

Estefania Muñoz.

estefania.munoz@campusucc.edu.com,

27 de febrero de 2023

Resumen— 

Se sabe que un dipolo eléctrico es teóricamente un conjunto de dos cargas eléctricas iguales pero contrarios, que se separan por una pequeña distancia. Se expresa como que está formado por dos cargas, una positiva y una negativa que se pueden representar como (+q y -q).

Un dipolo se encuentra en cuerpos aislantes eléctricos, estos se distinguen de los materiales conductores en los que los aislantes, los electrones no son libres. Entonces, cuando se aplica a un material aislante, un campo eléctrico, aquel se polariza resultando que los dipolos eléctricos se vuelven a orientar en la dirección del campo, haciendo que dicho campo disminuya su intensidad.

Este caso de dipolo sucede con la molécula de agua, esta molécula tiene una carga total con igual de números de protones y electrones que esto es carga total neutra; la densidad de carga positiva se concentra alrededor del oxígeno y una densidad de carga positiva en los núcleos de hidrogeno que al quedar solos quedan privados de electrones. Esa es la razón por la cual una molécula de agua actúa como dipolo.

Momento dipolar

El momento dipolar electro para un par de cargas opuestas de magnitud, se define como el producto de la carga por la distancia entre ellas y la dirección definida es hacia la carga positiva. Es un concepto útil para los átomos y las moléculas donde los efectos de la separación de cargas se pueden medir, pero las distancias entre las cargas son demasiado pequeñas para ser fácilmente medible. También un concepto útil en los aislantes y otras aplicaciones de materiales sólidos y líquidos.

Potencial de un dipolo eléctrico

El potencial de un dipolo eléctrico se puede obtener superponiendo los potenciales de carga puntuales de las dos cargas

Campo de dipolo eléctrico

El campo eléctrico de un dipolo eléctrico se puede construir como una suma de vectores de los campos de carga puntual de las dos cargas

Definición Grafica

[pic 1]

Fig. 1.  Dipolo eléctrico

Cálculos

El potencial en el punto P distante r1 de la carga -q y r2 de la carga +q es [pic 2]

Expresamos r1 y r2 en función de r y , que es la posición del punto P expresada en coordenadas polares[pic 3]

[pic 4]

Teniendo en cuenta que d es pequeño frente a r, podemos obtener una buena aproximación empleando el desarrollo en serie

[pic 5]

 Para expresar de forma aproximada los consientes r/r1/ y r/r2

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Despreciando los términos de orden superior a [pic 7]

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El potencial se expresa en función de r y [pic 9]

[pic 10]

Se debe destacar que el potencial debido a un dipolo disminuye con la inversa del cuadrado e la distancia r, mientras que para una carga puntual disminuye con la inversa de r.

Referencias

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