Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica INAOE
Propedéutico de la coordinación de Óptica
Teoría electromagnética
Teoría electromagnética Introdución La carga eléctrica El campo eléctrico El potencial eléctrico La ley de Gauss La capacitancia y la corriente eléctrica Los campos eléctricos en la materia El campo magnético Los campos magnéticos en la materia La ley de Ampere La inducción y la inductancia Las ecuaciones de Maxwell Las ondas electromagnéticas
La teoría electromagnética I. Introducción (6 horas) II. La carga eléctrica (6 horas, 12 horas) 1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante 3. Ley de Coulomb 4. El principio de superposición III. El campo eléctrico (4 horas, 16 horas) 1. Campo eléctrico y líneas de campo eléctrico 2. Campo eléctrico de diferentes distribuciones de carga 3. Carga puntual y dipolo eléctrico en presencia de un campo eléctrico IV. El potencial eléctrico (5 horas, 21 horas) 1. Energía potencial eléctrica 2. Potencial eléctrico 3. Superficies equipotenciales 4. Relación entre potencial y campo eléctrico 5. Potencial de diferentes distribuciones de carga
II. La carga eléctrica
1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante II. La carga eléctrica 1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante 3. Ley de Coulomb 4. El principio de superposición
La carga eléctrica
La unidad de carga eléctrica
Las distribuciones de carga
Las distribuciones de carga
FIN del REPASO Clase 4. Jueves 18 de mayo de 2017 FIN del REPASO Clase 4. Jueves 18 de mayo de 2017. De 9:30 a 11:00 en el salon 9201 Antes de esta van 4:30 horas de clase
La "función" delta de Dirac
La "función" delta de Dirac
La "función" delta de Dirac
La "función" delta de Dirac
Las distribuciones de carga
Las distribuciones de carga
Conservación de la carga eléctrica
1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante II. La carga eléctrica 1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante 3. Ley de Coulomb 4. El principio de superposición
Los aislantes y los conductores
Aislantes Conductores Semiconductores Superconductores La materia según su resistividad Aislantes Conductores Semiconductores Superconductores
Los aislantes Son aquellos materiales o sustancias en las cuales “no” fluye la corriente eléctrica Los electrones no se pueden mover libremente La resistividad es mayor a 108 Ohm-m Algunos alcanzan resistividades hasta 1016 Ohm-m La teoría del estado sólido (la teoría de bandas) explica su comportamiento Vidrio, porcelana, plásticos
Los conductores Son “perfectos” conductores de la corriente electrica Tiene un “infinito” de cargas libres En realidad tiene muchos electrones libres La teoría del estado sólido (la teoría de bandas) explica su comportamiento Las resistividades pueden ser tan bajas como 10-8 Ohm-m Casi todos los metales son buenos conductores
Los semiconductores Entre los aislantes y los conductores en lo que a resistividad se refiere Son aislantes a bajas temperaturas Son buenos conductores a temperatura ambiente La teoría del estado sólido (la teoría de bandas) explica su comportamiento
Los superconductores A muy bajas temperaturas prácticamente tiene resistividad cero Expulsan el campo magnético Es un efecto completamente cuántico
1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante II. La carga eléctrica 1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante 3. Ley de Coulomb 4. El principio de superposición
La ley de Coulomb
La carga eléctrica y sus propiedades Hay dos tipos de carga eléctrica. Cargas “positivas” + y cargas “negativas” – Las cargas del mismo signo se repelen. Las cargas de signos opuestos se atraen. ¡Así es!
La ley de Coulomb
La ley de Coulomb
La ley de Coulomb
La ley de Coulomb
Los sistemas de unidades CANTIDAD SI Gausiano Longitud Metro. m Centímetro. cm Masa Kilogramo. Kg Gramo. g Tiempo Segundo. s Fuerza Newton. N Dina Trabajo Joule. J Ergios Potencia Watt (Vatios). W Ergios/s Carga Coulomb. C Statcoulombs Corriente eléctrica Ampere. A Statampere Potencial eléctrico Volt. V Statvolt Resistencia Ohm. W S cm-1 Capacitancia Faradio. F cm
La ley de Coulomb
1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante II. La carga eléctrica 1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante 3. Ley de Coulomb 4. El principio de superposición
El principio de superposición
La ley de Coulomb
El principio de superposición
El principio de superposición
El principio de superposición
El principio de superposición
¡Las fuerzas se superponen linealmente! El principio de superposición ¡Las fuerzas se superponen linealmente!
El principio de superposición
El principio de superposición ¡Las fuerzas se superponen linealmente!
Teoría electromagnética Introdución La carga eléctrica El campo eléctrico El potencial eléctrico La ley de Gauss La capacitancia y la corriente eléctrica Los campos eléctricos en la materia El campo magnético Los campos magnéticos en la materia La ley de Ampere La inducción y la inductancia Las ecuaciones de Maxwell Las ondas electromagnéticas
La teoría electromagnética I. Introducción (6 horas) II. La carga eléctrica (6 horas, 12 horas) 1. Propiedades de la carga eléctrica 2. Conductor y aislante 3. Ley de Coulomb 4. El principio de superposición III. El campo eléctrico (4 horas, 16 horas) 1. Campo eléctrico y líneas de campo eléctrico 2. Campo eléctrico de diferentes distribuciones de carga 3. Carga puntual y dipolo eléctrico en presencia de un campo eléctrico IV. El potencial eléctrico (5 horas, 21 horas) 1. Energía potencial eléctrica 2. Potencial eléctrico 3. Superficies equipotenciales 4. Relación entre potencial y campo eléctrico 5. Potencial de diferentes distribuciones de carga
III. El campo eléctrico
III. El campo eléctrico 1. Campo eléctrico y líneas de campo eléctrico 2. Campo eléctrico de diferentes distribuciones de carga 3. Carga puntual y dipolo eléctrico en presencia de un campo eléctrico
La ley de Coulomb
¿Cómo se lleva a cabo la interacción?
El concepto de acción a distancia (Newton 1687) contra ¿Cómo se lleva a cabo la interacción? El concepto de acción a distancia (Newton 1687) contra El concepto de campo (Faraday 1831)
Campo de una carga puntual
El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
Las líneas de campo eléctrico
Campo de una carga puntual
Campo de una carga puntual
Campo de una carga puntual
Campo de una carga puntual
El campo eléctrico de una carga puntual en el origen
El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
El campo eléctrico La fuerza eléctrica
La ley de Coulomb
La ley de Coulomb
El campo eléctrico de dos cargas puntuales
El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
El campo eléctrico de dos cargas puntuales
El campo eléctrico de dos cargas puntuales
La interacción de dos cargas
El principio de superposición
El campo de un sistema de cargas puntuales
El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga
El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga
El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga
El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga
El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga
El principio de superposición
El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb
El campo eléctrico
El campo eléctrico La fuerza eléctrica
La ley de Coulomb
El campo eléctrico
¿Cuál es el objetivo de la electrostática? Dada una distribución de carga eléctrica estática, determinar el campo eléctrico que produce.
Distribución arbitraria de carga electrostática
Distribución arbitraria de carga electrostática
Distribución arbitraria de carga electrostática
Distribución arbitraria de carga electrostática
Distribución arbitraria de carga electrostática
Distribución arbitraria de carga electrostática
Distribución arbitraria de carga electrostática
Distribución arbitraria de carga electrostática
El campo eléctrico
El campo eléctrico ¡Hay que hacer estas malditas integrales!