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
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

5 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

6 II. La carga eléctrica

7 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

8 La carga eléctrica

9 La unidad de carga eléctrica

10 Las distribuciones de carga

11 Las distribuciones de carga

12 FIN del REPASO Clase 4. Jueves 18 de mayo de 2017
FIN del REPASO Clase 4. Jueves 18 de mayo de De 9:30 a 11:00 en el salon 9201 Antes de esta van 4:30 horas de clase

13 La "función" delta de Dirac

14 La "función" delta de Dirac

15 La "función" delta de Dirac

16 La "función" delta de Dirac

17 Las distribuciones de carga

18 Las distribuciones de carga

19 Conservación de la carga eléctrica

20 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

21 Los aislantes y los conductores

22 Aislantes Conductores Semiconductores Superconductores
La materia según su resistividad Aislantes Conductores Semiconductores Superconductores

23 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

24 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

25 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

26 Los superconductores A muy bajas temperaturas prácticamente tiene resistividad cero Expulsan el campo magnético Es un efecto completamente cuántico

27 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

28 La ley de Coulomb

29 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!

30 La ley de Coulomb

31 La ley de Coulomb

32 La ley de Coulomb

33 La ley de Coulomb

34 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

35 La ley de Coulomb

36 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

37 El principio de superposición

38 La ley de Coulomb

39 El principio de superposición

40 El principio de superposición

41 El principio de superposición

42 El principio de superposición

43 ¡Las fuerzas se superponen linealmente!
El principio de superposición ¡Las fuerzas se superponen linealmente!

44 El principio de superposición

45 El principio de superposición
¡Las fuerzas se superponen linealmente!

46 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

47 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

48 III. El campo eléctrico

49 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

50 La ley de Coulomb

51 ¿Cómo se lleva a cabo la interacción?

52 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)

53 Campo de una carga puntual

54 El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb

55 Las líneas de campo eléctrico

56 Campo de una carga puntual

57 Campo de una carga puntual

58

59 Campo de una carga puntual

60 Campo de una carga puntual

61 El campo eléctrico de una carga puntual en el origen

62 El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb

63 El campo eléctrico La fuerza eléctrica

64 La ley de Coulomb

65 La ley de Coulomb

66 El campo eléctrico de dos cargas puntuales

67 El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb

68 El campo eléctrico de dos cargas puntuales

69

70 El campo eléctrico de dos cargas puntuales

71 La interacción de dos cargas

72 El principio de superposición

73 El campo de un sistema de cargas puntuales

74 El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga

75 El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga

76 El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga

77 El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga

78 El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb

79 El campo eléctrico de una distribución arbitraria de carga

80 El principio de superposición

81 El campo eléctrico El campo eléctrico en el punto P es la fuerza que sentiría en ese lugar una carga de +1 coulomb

82 El campo eléctrico

83 El campo eléctrico La fuerza eléctrica

84 La ley de Coulomb

85 El campo eléctrico

86 ¿Cuál es el objetivo de la electrostática?
Dada una distribución de carga eléctrica estática, determinar el campo eléctrico que produce.

87 Distribución arbitraria de carga electrostática

88 Distribución arbitraria de carga electrostática

89 Distribución arbitraria de carga electrostática

90 Distribución arbitraria de carga electrostática

91 Distribución arbitraria de carga electrostática

92 Distribución arbitraria de carga electrostática

93 Distribución arbitraria de carga electrostática

94 Distribución arbitraria de carga electrostática

95 El campo eléctrico

96 El campo eléctrico ¡Hay que hacer estas malditas integrales!