FISICA- Resumen - II

8/16/2019 FISICA- Resumen - II

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Una carga Q junto a otra carga q’ generan una fuerzadeterminada por:

Este Campo eléctrico se representa por líneas, que atraviesan elespacio, pero si estudiamos es numero de líneas que atraviesan undeterminado área, otenemos el flujo de líneas:

!i la carga ", q’ no e#istiera, la carga Q manifestara uncampo eléctrico determinado por la siguiente ecuaci$n

%a fuerza es un vector

El campo es un vector

r r

qQk F ˆ.

2

′=

C

N

q

F E unidades ;= r

r

Qk E ˆ.2

=

∫ ==o

QdA E

ε

φ .2

-12

0 2

1 C8.85 x 10

4 N mk

ε

π

= =

⋅



El potencial eléctrico es el traajo que podría realizaruna Carga Q, para llevar una carga q’ de un punto a otro

Este potencial eléctrico se traduce en Energía potencial Eléctrica, si loevaluamos en una carga q’

&esolviendo

Un potencial de un volt en un punto dado

significa que una carga de un coulomcolocada en dic'o punto e#perimentará unaenergía potencial de un joule(

Un potencial de un volt en un punto dado

significa que una carga de un coulomcolocada en dic'o punto e#perimentará unaenergía potencial de un joule(

)oules

∫ −= dr E V . r r

Q

k E ˆ.2=

r

Qk V = 1 joule

; 1 volt =1 coulomb

U V

q

=

''. q

r

Qk V q =

r

Qqk U

'=



*iferencia de +otencial

*iferencia de potencial: V AB = V A - V B

*iferencia de potencial: V AB = V A - V B

raajo-. / q(V A – V B ) Trabajo POR el campo E

raajo-. / q(V A – V B ) Trabajo POR el campo E

El campo eléctrico tiene una analogía con el campo gravitacional,&ecordemos que el traajo realizado por la gravedad es ladiferencia de energía potencial(

+lacas paralelas

V AB = Ed

V AB = Ed

%a diferencia de potencial entre dos placasparalelas cargadas opuestamente es el productode E 0 d ( 1El campo 0 la distancia2

%a diferencia de potencial entre dos placasparalelas cargadas opuestamente es el producto

de E 0 d ( 1El campo 0 la distancia2

3- 4 4 4 4

5 5 5 53.

E+q

F = qE

EpW ∆−= 12! hhmg Ep −=∆



Capacitancia

%a capacitancia C de un conductor se define como la raz$n de la

carga Q en el conductor al potencial 3 producido(

%a capacitancia C de un conductor se define como la raz$n de lacarga Q en el conductor al potencial 3 producido(

Capacitancia de conductor esférico

!C; !"

!#

Q coulombC farad

V volt = =

2;

kQ kQ E V

r r = =

04C r πε =

04

Q QC

V Q r πε

= =



Capacitancia de placas paralelas

d

Área A+Q

-Q

+ara estas dos

placas paralelas:

0

V Q E

d Aε

= =

0

Q AC V d

ε = =

d

V E

V

QC ==

A

Q E

oo ε ε

φ ==



6enor separaci$n de placas sincontacto(

-umenta la capacitancia de uncapacitor(

!e pueden usar voltajes más altossin descarga disruptiva(

Con frecuencia permite ma0orresistencia mecánica(

6enor separaci$n de placas sincontacto(

-umenta la capacitancia de un

capacitor( !e pueden usar voltajes más altos

sin descarga disruptiva(

Con frecuencia permite ma0orresistencia mecánica(

#entajas de los diel$ct%icos



Inserción de dieléctrico

&&

&

&&

&

C o V o E o ε ο

&'

-'

&&

&'

-'

diel$ct%icoai%e

(umenta )e%mitividad

>o

(umenta ca)acitancia

C > C o

*isminu+e el voltaje

V < V o

*isminu+e el cam)o

E < E o

,nse%cin de

diel$ct%ico

,ual '

' = 'o

C V E ε



%os circuitos eléctricos con frecuencia contienen doso más capacitores agrupados juntos 0 unidos a unafuente de energía, como una atería(

%os siguientes símolos se usan con frecuencia:

+

ca)acito%

+

-

-+ - + -- + - + -

tie%%a bate%/a

-+

Símbolos de circuito eléctrico



V = V 1 + V 2 + V 3

1= 2 = 3

44

55

44

44

55

55

C7 C" C8

V 7 V " V 8

Ce equivalente

paracapacitores en

serie:

Capacitancia equivalente: serie

;Q Q

C V V C

= =

1 2

1 2

QQ Q Q

C C C C = + +

1 2

1 1 1 1

eC C C C = + +

1

1 1!

"e "C C =

= ∑



Circuitos en paralelo

%os capacitores que están todos conectados a la mismafuente de potencial se dice que están conectados enparalelo( 3ea a continuaci$n:

Capacitores en paralelo: 94 a 4 5 a 5;

C" C8

C7 4 4

55

4 4

55

4 4

55Cargas:

Q / Q7 4 Q" 4 Q8

3oltajes:3 / 37 / 3" / 38



Corriente eléctrica%a corriente eléctrica < es la tasa delflujo de carga Q a través de una

secci$n transversal - en una unidadde tiempo t(

Un ampere - es la carga que flu0e a la tasa de un coulom porsegundo(

%íneas de

transmisi$n

.atería

=enerador e$lico

Una fuente de fuerza electromotriz 1fem2 es un dispositivoque usa energía química, mecánica u otra para proporcionarla diferencia de potencial necesaria para corriente eléctrica(

Fuerza electromotriz

Q #

t =

1C1 (

1 s

=



Ley de Om

%a le0 de >'m afirma que la corriente < a través de unconductor dado es directamente proporcional a ladiferencia de potencial 3 entre sus puntos e#tremos(

%a le0 de >'m permite definir la resistencia & 0 escriirlas siguientes formas de la le0:

; ;V V

# V #$ $ $ #

= = =

V # %hmde &e ∝=



!otencia eléctrica

%a potencia eléctrica P es la tasa a la que segasta la energía eléctrica, o traajo por unidadde tiempo(

V q

V

+ara cargar C: raajo / q3

!ustitu0a q = !" # entonces:

P = V!

!

V#t '

t =

t

q #

t

qV

t

(raba)o ' === e



C"lculo de potencia

-l usar la le0 de >'m, se puede encontrar lapotencia eléctrica a partir de cualquier parde los siguientes parámetros: corriente ! ,

voltaje V 0 resistencia R(

%e0 de >'m: V = !R

2

2; ; V ' V# ' # $ ' $

= = =



#esistencia equivalente: Serie

%a resistencia equivalente &e de algunosresistores conectados en serie es igual a lasuma de las resistencias individuales(

V T = V 1 + V 2 + V 3 $ (V = !R)

<&e / <7&74 <"&" 4 <8&8

Pero% % % ! T

= ! 1

= ! 2

= ! 3

Re = R1 + R2 + R3Re = R1 + R2 + R3

R1

!

V T

R2

R3

&esistencia equivalente



V T = V 1 = V 2 = V 3

! T = ! 1 + ! 2 + ! 3

%e0 de >'m:

&esistencia equivalente pararesistores en paralelo:

&esistencia equivalente pararesistores en paralelo:

Cone#i$n en paralelo:

&8R2

V T

R1

#esistencia equivalente: !aralelo

V

# $=

1 2

1 2

(

e

V V V V

$ $ $ $= + +

1 2

1 1 1 1

e $ $ $ $= + +

1

1 1 N

"e " $ $=

= ∑

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