POTENCIAL ELECTRICO, CAPACITANCA Y DIELECTRICOS

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE ENSEÑANZA MEDIA

ESPECIALIDAD EN FÍSICA- MATEMÁTICA

EXAMEN PRIVADO

[pic 1]

TEMARIO 2, FISICA  

POTENCIAL ELECTRICO, CAPACITANCA Y DIELECTRICOS.

CHRISTIAN ANIBAL BAC SIÁN

DPI (CUI) 2398886500110

REGISTRO ACADÉMICO: 201315138

GUATEMALA, 17 DE ABRIL DE 2018.

INTRODUCCION

Si introducimos una carga dentro de un campo eléctrico, la carga sufrirá la acción de una fuerza eléctrica y como consecuencia de esto, adquirirá cierta energía potencial eléctrica o como también es conocida, energía potencial electrostática. Si lo vemos desde una perspectiva más simple, podemos pensar que el campo eléctrico crea un área de influencia donde cada uno de sus puntos tienen la propiedad de poder suministrar una energía potencial a cualquier carga que se sitúe en su interior.

Por lo tanto podemos hablar de una nueva magnitud escalar propia de los campos eléctricos denominada potencial eléctrico y que representa la energía potencial electrostática que adquiere una unidad de carga positiva si la situamos en dicho punto.

Para comprender de mejor forma el potencial eléctrico, en este escrito hablaremos de la relación que existe en el potencial eléctrico y el campo magnético, principalmente visto desde el punto de la utilización de las superficies equipotenciales.

OBJETIVOS

Al finalizar la lectura del presente informe, el lector será capaz de:

General

Identificar la relación existente entre el campo y el potencial eléctrico, a partir de superficies equipotenciales.

Específicos

• Definir el potencial eléctrico a partir de su relación con el campo eléctrico
• Identificar y trazar superficies equipotenciales, que contengan tanto el campo como el potencial eléctrico.

INTRODUCCION

TEMA 2 POTENCIAL ELÉCTRICO, CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS.        5

1.        RELACIÓN ENTRE POTENCIAL Y CAMPO ELÉCTRICO        5

2.        SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES        6

2.1.        Superficies Equipotenciales de un campo constante        7

2.2.        Superficies Equipotenciales de una Carga Puntual.        7

2.3.        Superficies Equipotenciales de un Dipolo.        8

2.4.        Superficies Equipotenciales de dos Cargas Iguales        9

CONCLUSIONES        10

BIBLIOGRAFÍA        11

TEMA 2 POTENCIAL ELÉCTRICO, CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS.

1. RELACIÓN ENTRE POTENCIAL Y CAMPO ELÉCTRICO

Al definir el campo, E, y el potencial, V, son dos formas distintas de caracterizar el campo eléctrico, entonces es interesante fijarse en la relación entre ambos conceptos.

Primero el campo eléctrico se define como como la fuerza eléctrica por unidad de carga, por su parte el potencial eléctrico se define como el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica

 Por lo tanto si introducimos una carga dentro de un campo eléctrico, la carga sufrirá la acción de una fuerza eléctrica y como consecuencia de esto, adquirirá cierta energía potencial eléctrica

 La relación matemática entre ambos conceptos se expresa diciendo que el campo es igual al gradiente (negativo) del potencial, y esto, limitando el análisis a una sola componente espacial, x, se reduce a:

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Expresión que supone que la magnitud de la componente del campo eléctrico en la dirección adoptada, x, equivale al ritmo de variación del potencial eléctrico con la distancia. El signo menos indica que la orientación del campo es la que coincide con el sentido hacia el que el potencial decrece.

Para un mejor entendimiento de la relación entre potencial y campo eléctrico, se debe observar las superficies equipotenciales que demuestran de mejor forma la relación existente entre el potencial y el campo eléctrico.

1. SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

Las líneas de campo nos ayudan a visualizar los campos eléctricos. En forma similar, el potencial en varios puntos de un campo eléctrico puede representarse gráficamente por medio de superficies equipotenciales. Éstas utilizan la misma idea fundamental que los mapas topográficos que emplean los excursionistas y alpinistas. En un mapa topográfico las curvas de nivel unen puntos que se encuentran a la misma elevación. Se puede dibujar cualquier número de ellas, pero lo común es tener sólo algunas curvas de nivel a intervalos iguales de elevación. Si una masa m se moviera sobre el terreno a lo largo de una curva de nivel, la energía potencial gravitacional mgy no cambiaría porque la elevación “y” sería constante.

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