Aplicacion De La Lye De Gauss En La Ingnieria En Computacion

INTRODUCCION

En la informática la aplicación de la ley de gauss se puede ver en los conductores, que son una parte esencial en este campo de la computación para las vías de comunicación así como las operaciones internas donde el flujo de la de electrones es importante en la velocidad de la transmisión de datos.

Especialmente los semiconductores son los más utilizados en la computación.

A continuación se hablara de la ley de gauss en los conductores.

DESARROLLO

APLICACIÓN DE LA LEY DE GAUSS EN LA COMPUTACION E INFORMATICA (CONDUCTORES)

LA LEY DE GAUSS Y LOS CONDUCTORES.

Como se vio en el capitulo anterior los conductores son materiales en los que los portadores de carga se mueven libremente. Si un conductor se encuentra en equilibrio electrostático, la fuerza sobre los electrones libres en el interior del conductor debe desaparecer. Las consecuencias de esto son:

1. En el interior del conductor, .

2. Inmediatamente afuera del conductor, el campo eléctrico es normal a su superficie.

Además, esto permite enunciar un teorema que se puede probar mediante la ley de Gauss para los conductores aislados:

La carga en exceso en un conductor aislado debe residir completamente en su superficie externa.

La primera propiedad puede entenderse considerando una placa conductora situada en un campo externo constante producido por un plano infinito como el del ejemplo 4 (figura 5.10). En equilibrio electrostático, el campo eléctrico dentro del conductor debe ser cero. Si éste no fuera el caso, las cargas libres se acelerarían bajo el campo. Antes de que se aplique el campo externo, los electrones se distribuyen uniformemente por todo el conductor. Cuando se aplica el campo externo, los electrones aceleran hacia la izquierda y producen una acumulación de carga negativa en la superficie izquierda y una carga positiva a la derecha.

Figura 5.10

Esta distribución de cargas crean su propio campo eléctrico interno, el cual se opone al campo eléctrico externo. El sistema logra el equilibrio electrostático cuando Ein= Eex, lo cual da lugar a que el campo eléctrico neto dentro del conductor sea cero.

Toda carga es generadora de un campo eléctrico, como el campo eléctrico dentro de un conductor es cero entonces la carga neta dentro del conductor debe ser cero. Para ver esto se aplica la ley de Gauss a una superficie cerrada dentro de un conductor como en la figura 5.11.

Como , el flujo a través de cualquier superficie de ese tipo es cero, y en consecuencia esa superficie no encierra carga eléctrica neta, por lo tanto la carga en exceso debe estar en la superficie exterior.

Además, debe notarse que un objeto cargado ejerce una fuerza apreciable sobre un conductor neutro, porque la carga superficial no está a la misma distancia del objeto figura 5.10.

...