TRABAJO FISICA ELECTIVO Modelo de un campo magnético Lineas en un campo magnetico Coulomb Capacitores Zaraza Rusu (Montoya)

LEY DE COULOMB "La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa." En términos matemáticos, la magnitud de la fuerza que cada una de las dos cargas puntuales y ejerce sobre la otra separadas por una distancia se expresa como: La ley de Coulomb se expresa mejor con magnitudes vectoriales: donde es un vector unitario que va en la dirección de la recta que une las cargas, siendo su sentido desde la carga que produce la fuerza hacia la carga que la experimenta. El exponente (de la distancia: d) de la Ley de Coulomb es, hasta donde se sabe hoy en día, exactamente 2. Experimentalmente se sabe que, si el exponente fuera de la forma , entonces Representación gráfica de la Ley de Coulomb para dos cargas del mismo signo. Obsérvese que esto satisface la tercera de la ley de Newton debido a que implica que fuerzas de igual magnitud actúan sobre y . La ley de Coulomb es una ecuación vectorial e incluye el hecho de que la fuerza actúa a lo largo de la línea de unión entre las cargas.

CAMPO ELECTRICO El campo eléctrico es una propiedad del espacio que rodea a una carga eléctrica y conforma un espacio vectorial de tal manera que todo punto perteneciente a dicha región, se caracteriza por un vector llamado intensidad de campo eléctrico. Si se simboliza la carga con q, y la intensidad del campo eléctrico con E, entonces se cumple que: Esta definición indica que el campo no es directamente medible, sino a través de la medición de la fuerza actuante sobre alguna carga. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Michael Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año1831. El campo eléctrico estático se lo representa como un campo vectorial, o como líneas de campo. Las líneas de campo son una ayuda para visualizar el campo y suponemos que existen en el espacio tridimensional. Son líneas cuya tangente en un punto coincide con la dirección del campo en ese punto. A mayor concentración de líneas, mayor módulo. Uniendo los puntos en que el campo eléctrico es igual formamos superficies equipotenciales (puntos donde el potencial tiene el mismo valor numérico). Líneas de campo eléctrico correspondiente a una moneda con carga eléctrica positiva. El campo es mayor en la cercanía de estas y disminuye a medida que nos vamos alejando de esta. El campo almacena y mueve energía. La densidad volumétrica de energía de un campo eléctrico está dada por la expresión siguiente: Por lo que la energía total en un volumen está dada por:

CAPACITANCIA Y CAPACITORES La capacitancia es la diferencia de potencial es directamente proporcional a la carga almacenada, por lo que se da que la proporción Q/V es constante para un condensador dado. La capacidad se mide en culombios/voltios o también en faradios(F). La capacidad es siempre una magnitud positiva. En la práctica, la dinámica eléctrica del condensador se expresa gracias a la ecuación diferencial anterior, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuación anterior. Un condensador es un dispositivo electrónico que esta formado por 2 placas metálicas separadas por un aislante llamado dieléctrico, el que evita el paso de la corriente. La cantidad de cargas eléctrica que puede almacenar es la capacitancia. El símbolo electrónico de un capacitor es la letra C. Su unidad de medida es el faradio. Un capacitor tiene una capacidad de un faradio cuando aplicando 1 voltio, el capacitor produce una circulación de corriente de 1 amperio. Debido a que esta unidad resulta muy grande, los valores mas comunes para capacitores se dan en microfaradios(10ⁿ, n=-6), nanofaradios(10ⁿ, n=-9) y picofaradios(10ⁿ, n=-12). La capacitancia depende de las características del condensador: Si el área de las placas que están frente a frente es grande, la capacidad aumenta; Si la separación entre las placas aumenta, disminuye la capacidad; El tipo de material dieléctrico que se aplica entre las placas también afecta la capacidad; Si se aumenta la tensión aplicada, se aumenta la carga almacenada.

CAPACITORES EN SERIE Y PARALELO Al igual que la resistencias, los condensadores pueden asociarse en serie (figura A), paralelo (figura B) o de forma mixta. En estos casos, la capacidad equivalente resulta ser para la asociación en serie: y para la paralelo: Para la asociación mixta se procederá de forma análoga que con las resistencias.

APLICACIONES DE CAPACITORES Algunos tipos de capacitores Los condensadores suelen usarse para: Baterías, por su cualidad de almacenar energía Memorias, por la misma cualidad Filtros Adaptación de impedancias, haciéndoles resonar a una frecuencia dada con otros componentes Demodular AM, junto con un diodo. El flash de las cámaras fotográficas. Tubos fluorescentes Radio y radar (condensador de aire, y condensador styroflex de plastico) Fuentes de alimentacion y equipos de audio (condensador de aluminio) Microondas (condensador ceramico)