Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica

Presentación del tema: "Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica"— Transcripción de la presentación:

1 Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
INAOE

2 Propedéutico de la coordinación de Óptica

3 Teoría electromagnética

4 Teoría electromagnética
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

5 La teoría electromagnética
VI. Los campos eléctricos en la materia 1. Los conductores, los semiconductores y los dieléctricos 2. La polarización 3. Generalización de la ley de Gauss 4. Campo producido por un dieléctrico polarizado 5. Las condiciones de frontera en los dieléctricos 6. La energía del campo electrostático en los medios materiales

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7 Los dieléctricos

8 Dieléctricos o aislantes
Tienen pocos portadores carga libres Menos de 106 portadores/cm3 Diamante, vidrio Sus moléculas pueden ser polares o no polares Estudiaremos los dieléctricos lineales, isotrópicos, homogéneos El Al2O3 tiene una resistividad de 1014 Ω cm

9 Los dieléctricos No polares Polares
Las moléculas que forman el sólido no tienen un momento dipolar permanente Polares Las moléculas que forman el sólido tienen un momento dipolar permanente

10 La polarización

11 La polarización

12 El vector de polarización

13 El vector de polarización
Reitz Milford, seccion 4.1, 4.2 y 4.3

14 Aproximación dipolar a una distribución
arbitraria de carga

15 Aproximación dipolar a una distribución arbitraria de carga

16 Aproximación dipolar a una distribución arbitraria de carga

17 El dipolo eléctrico

18 El campo eléctrico de un dipolo

19 El potencial eléctrico de un dipolo

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21

22 El campo de un dipolo derivado del potencial

23 El dipolo eléctrico

24 Energía de un dipolo eléctrico en un campo externo

25 Energía de un dipolo eléctrico en un campo externo

26 Energía de un dipolo eléctrico en un campo externo

27 Momento o torque de una fuerza
Eje

28 Torque de un dipolo eléctrico en un campo externo

29 Torque de un dipolo eléctrico en un campo externo

30 El dipolo eléctrico

31 Aproximación dipolar a una distribución arbitraria de carga

32 un dieléctrico polarizado
Campo producido por un dieléctrico polarizado Reitz Milford, seccion 4.1, 4.2 y 4.3

33 Los dieléctricos No polares Polares
Las moléculas que forman el sólido no tienen un momento dipolar permanente Polares Las moléculas que forman el sólido tienen un momento dipolar permanente

34 Molécula polar - + +

35 El campo eléctrico en la materia
La electrostática de los medios materiales 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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38 Campo producido por un dieléctrico polarizado

39 un dieléctrico polarizado.
Campo producido por un dieléctrico polarizado. Fuera del dieléctrico Reitz Milford, seccion 4.1, 4.2 y 4.3

40 Campo producido por un dieléctrico polarizado
Fundamentos de la teoría electromagnética, cuarta edición. Reitz, Milford & Christy Capítulo 4 Sección 4.3 Página 103

41 Campo producido por un dieléctrico polarizado

42 Campo producido por un dieléctrico polarizado

43 Campo producido por un dieléctrico polarizado

44 Campo producido por un dieléctrico polarizado

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46 Campo producido por un dieléctrico polarizado

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48 Campo producido por un dieléctrico polarizado

49 Campo producido por un dieléctrico polarizado

50 Campo producido por un dieléctrico polarizado

51 un dieléctrico polarizado. Dentro del dieléctrico
Campo producido por un dieléctrico polarizado. Dentro del dieléctrico Reitz Milford, seccion 4.1, 4.2 y 4.3

52 un dieléctrico polarizado. Dentro del dieléctrico
Campo producido por un dieléctrico polarizado. Dentro del dieléctrico Campos altamente variables Campos macroscópicos promedios Reitz Milford, seccion 4.1, 4.2 y 4.3

53 Campo producido por un dieléctrico polarizado

54 Campo producido por un dieléctrico polarizado

55 Campo producido por un dieléctrico polarizado

56 Campo producido por un dieléctrico polarizado

57 Campo producido por un dieléctrico polarizado

58 Campo producido por un dieléctrico polarizado

59 Campo producido por un dieléctrico polarizado

60 Campo producido por un dieléctrico polarizado

61 Campo producido por un dieléctrico polarizado

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63 Campo producido por un dieléctrico polarizado

64 La carga de polarización

65 La carga de polarización

66 Interpretación de las cargas de polarización

67 Interpretación de las cargas de polarización

68 Flujo de la carga de polarización

69 La carga de polarización

70 La carga de polarización

71 La carga de polarización

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73 La carga de polarización

74 La generalización de la ley de Gauss

75 La ley de Gauss

76 Ley de Gauss

77 La generalización de la ley de Gauss
Dieléctrico

78 La generalización de la ley de Gauss
Dieléctrico

79 La generalización de la ley de Gauss
Dieléctrico

80 La generalización de la ley de Gauss
Dieléctrico

81 La generalización de la ley de Gauss

82 La generalización de la ley de Gauss

83 La generalización de la ley de Gauss

84 La generalización de la ley de Gauss

85 El vector de desplazamiento eléctrico

86 La generalización de la ley de Gauss

87 Las ecuaciones de Maxwell para los medios materiales

88 Las ecuaciones de Maxwell para los medios materiales