FISICA_Electromagnetismo

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS –ESPE

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS

Portada 

“FÍSICA FUNDAMENTAL”

TEMA:

FLUJO ELÉCTRICO  

DOCENTE:

FIS. MIGUEL CHÁVEZ

ESTUDIANTE:

PEDRO SÁNCHEZ

NRC: 2746

FECHA: 25/01/2019

PERIODO LECTIVO: OCTUBRE 2018-FEBRERO 2019

PROBLEMA:

Halle el flujo del campo eléctrico debido a una carga puntual q a través de un disco cuyo eje pasa por el punto donde se encuentra la carga. (Utilizando coordenadas cilíndricas)[pic 3]

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Preguntas:

1. Hallar el Flujo de campo eléctrico

Datos:

Carga puntual: q

Radio del disco: R

Distancia de la carga al plano del disco: h

Incógnitas:

1. Flujo Eléctrico: Φ= ¿? [Nm2C-1]
2. Campo Eléctrico: E= ¿? [N/C]

Fórmulas:

Flujo Eléctrico :          [pic 20]

Campo Eléctrico :          [pic 21]

Diferencial de superficie en coordenadas cilíndricas:  [pic 22]

Ángulo sólido:  [pic 23]

Vector Unitario: [pic 24]

DESARROLLO:

Por comodidad situaremos el origen de coordenadas sobre la carga y el eje z como el eje del anillo.

Entonces, cambia el vector unitario para el campo eléctrico.

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 Y esto sustituimos en la ecuación del campo eléctrico,

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Lo que provoca también un cambio en la ecuación del flujo Eléctrico:

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Si comparamos con la ecuación del ángulo sólido, podemos reemplazar en la del flujo eléctrico

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Reemplazando, por el momento la ecuación de flujo eléctrico nos quedaría algo así.

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Ahora bien, necesitamos hallar el ángulo sólido. Y las variables que se encuentran ausentes son dS y la distancia entre carga puntual q y el disco, r.

Determinamos que la distancia r, es la sumatoria de vectores, entre la coordenada radial y la coordenada vertical.

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