RESUMEN ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

RESUMEN ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

MATERIALES CONDUCTORES

Los materiales conductores, son aquellos materiales en los cuales, las particulas portadoras de carga (electrones, iones) tienen una gran facilidad para moverse libremente en el interior del conductor. Es por esto que dichos materiales pueden electrizarse facilmente y mantener su estado electrizado, mientras que otros materiales, llamados aislantes no pueden hacerlo.

Cuando dejamos un conductor en medio de un campo electrico, lo que se observa es que sus cargas internas comienzan a moverse de tal forma que las cargas negativas se acumulan en un extremo y las cargas negativas en el otro hasta encontrar un punto de equilibrio, algo que se conoce como polarización, como se ilustra en la siguiente figura

[pic 1]

Con esta idea, podemos concluir entonces que las cargas  van a verse obligadas a estar en la superficie del conductor, ya que, a menos que haya otro conductor en contacto con el primero, las cargas no van a poder escapar de éste.

Ahora, las cargas que el campo induce en el conductor tambien producen su propio campo electrico, que por cierto, va a oponerse al campo externo, resultando así en una cancelacion de tal manera que el campo en el interior del conductor va a ser nulo.

Las cargas polarizadas alcanzan un estado de equilibrio, lo que nos quiere decir que el campo electrico sobre la superficie del conductor es tal que solo tiene componente normal, (porque de otra maneras las cargas estarian girando infinitamente sobre la superficie), esto tiene mucho sentido, ya que la superficie del conductor es en sí una superficie equipotencial y si nos basamos en la definicion del campo como el gradiente del potencial, vemos que el campo siempre va dirigido en direccion perpendicular a las superficies equipotenciales.

Vimos tambien un teorema bastante curioso e importante, llamado el teorema de unicidad, que lo que nos dice basicamente que es si tenemos dos soluciones para la ecuacion que rige los sistemas electrostaticos (ecuacion de poisson) para una densidad de carga fija y dichas soluciones satisfacen ciertas condiciones de frontera, las soluciones deben ser las mismas, es decir, la solucion es unica.

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