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Capítulo 3: EL CAMPO ELÉCTRICO EN LA MATERIA 1.Los conductores, los semiconductores y los dieléctricos 2.Los sólidos cristalinos, los policristalinos.

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2 Capítulo 3: EL CAMPO ELÉCTRICO EN LA MATERIA 1.Los conductores, los semiconductores y los dieléctricos 2.Los sólidos cristalinos, los policristalinos y los amorfos 3.El dipolo eléctrico 4.La polarización 5.La generalización de la ley de Gauss 6.Los dieléctricos lineales, isotrópicos y homogéneos 7.La densidad de energía del campo eléctrico 8.Las condiciones de frontera para D y E 9.Las ecuaciones de Maxwell para la electrostática en medios materiales

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4 Las cargas eléctricas son libres. Las podemos poner y quitar; tenemos control sobre ellas. Los conductores son sencillos. Sus propiedades hacen que solo aparezcan como condiciones a la frontera.

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7 Conductores, semiconductores y dieléctricos Conductor –Ofrece poca resistencia al flujo de la corriente eléctrica Dieléctrico o aislante –Ofrece una alta resistencia al flujo de la corriente eléctrica Semiconductor –Conductividad intermedia entre el conductor y el aislante

8 Conductores, semiconductores y dieléctricos

9 La conductividad depende de la temperatura

10 Conductores Tienen una gran cantidad de portadores de carga libres portadores/cm 3 En el caso de los sólidos comúnmente son metales y los portadores son electrones En el caso de los líquidos y los gases los portadores son iones

11 Semiconductores Tienen una cantidad moderada, y controlable, de portadores de carga libres De 10 6 a portadores/cm 3 Silicio, Germanio, Selenio, Galio, entro otros Su conductividad se puede modificar con la adición de impurezas

12 Dieléctricos o aislantes Tienen pocos portadores carga libres Menos de 10 6 portadores/cm 3 Diamante, vidrio Sus moléculas pueden ser polares o no polares Estudiaremos los dieléctricos lineales, isotrópicos, homogéneos El Al 2 O 3 tiene una resistividad de Ω cm

13 No polares no tienen –Las moléculas que forman el sólido no tienen un momento dipolar permanente Polares tienen –Las moléculas que forman el sólido tienen un momento dipolar permanente

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15 Sólidos cristalinos, policristalinos y amorfos Sólido cristalino –Estructura ordenada acotada por superficies planas suaves arregladas simétricamente Sólido policristalino –Formado por secciones cristalinas macroscópicas con diferentes orientaciones Sólido amorfo –No presenta ningún arreglo u orden

16 Sólidos cristalinos Azúcar

17 Sólidos cristalinos Pirita

18 Sólidos cristalinos Idocrasia siberiana

19 Sólidos cristalinos Diamante

20 Sólidos cristalinos Berilio

21 Sólidos cristalinos Alótropos del Carbono

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23 No polares no tienen –Las moléculas que forman el sólido no tienen un momento dipolar permanente Polares tienen –Las moléculas que forman el sólido tienen un momento dipolar permanente

24 + - +

25 Los dieléctricos sí producen campos. Sus cargas están ligadas. No podemos hacer nada con ellas. El campo polariza el material. Esa polarización modifica el campo, que a su vez vuelve a cambiar la polarización. Y así sucesivamente hasta que se llega a un equilibrio. Los dieléctricos se polarizan

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42 Eje

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47 Un capacitor (también llamado condensador) es un dispositivo que almacena energía en el campo eléctrico creado entre un par de conductores en los cuales se han colocado cargas iguales pero de signo opuesto

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