cargas distribuidas

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 RY Analizar la distribución de cargas en un conductor. RY Êalcular el Êampo Eléctrico Ô .   0na distribución de cargas es un fenómeno físico en el cual; cuando un conductor se somete a un campo eléctrico las cargas se distribuyen uniformemente por toda la superficie del conductor.  La ley dice: ͞ !"#  $ % $&  $'    '  % %  &  $&(  

 

   

El teorema de Gauss afirma que el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual al cociente entre la carga que hay en el interior de dicha superficie dividido entre ù.  Ô  





Êuando la carga posea simetría respecto de algún eje o punto. Para una línea indefinida cargada, la aplicación del teorema de Gauss requiere los siguientes pasos: &  $)  $% ' )%  % )& La dirección del campo es radial y perpendicular a la línea cargada '% $&   &&  &     La superficie cerrada ͞Gaussiana͟ hipotética, toma la misma forma del cuerpo o partícula cargada. Superficie gaussiana

Tomamos como superficie gaussiana cerrada, un cilindro de radio × y longitud  RY ±lujo a través de las bases del cilindro: el campo  y el vector superficie * o  forman 90º, luego el flujo es cero. RY ±lujo a través de la superficie lateral del cilindro: el campo  es paralelo al vector superficie . El campo eléctrico  es constante en todos los puntos de la superficie lateral.

El flujo total es, Ô    )%   ' # %% $&  La carga que hay en el interior de la superficie cerrada vale D  onde ʄ es la carga por unidad de longitud. & )  $$$& ) )&

Ahora sí:





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Sea la siguiente. ±igura.

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Equilibrio Electrostático La Êarga en exceso se ubica en la superficie externa del conductor. Al final utilizaremos la siguiente. ±ormula:

  

  #& RY RY RY RY RY RY RY RY

Êilindro de ±araday. Esfera. ±uente eléctrica. Amplificador lineal sensible de calor. Êable coaxial. Galvanómetro. Êonductor. ‘esistencia.

$#) )% +&)%         



 

ù ®

  % Êonectando apropiadamente los equipos, y también conectando instrumentos electrostáticos a la fuente para ver el voltaje que nos damos (en este experimento se aplico 2550 [v]), luego se procedía a la medición de carga en distintos lugares del cilindro como ser: superficie lateral, borde superior, borde inferior, base y superficie lateral interna. En la esfera: superior, centro e inferior. El procedimiento de medición consistía en tocar el sector del cual se quería saber la carga para luego rápidamente contactarla con el cable coaxial, para que el galvanómetro lea la carga, y así sucesivamente con la esfera, etc.

%%'$ $ Del cilindro:

 $

, '% - . 0,0757

- . 0,07



/- . 0,13

superficie lateral borde superior borde inferior base sup. at. Interna

0- . 1,8*10 ЁϿ 2,4*10 ЁϿ 1,6*10 ЁϿ 1,4*10 ЁϿ 0,7*10 ЁϿ





De la esfera:

 $  0- .

, '%$

- . 0,12

 

1,8*10 ЁϿ 1, 5*10 ЁϿ 1, *10 ЁϿ

$  %  %

 

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Diámetro: ù*  )  ù3 ) 

 

   

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   6 6   #

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66

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     6 6   #

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     6 6   #

< 6-6 ! % =

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 %$%$ Se puede ver que el campo eléctrico en el interior del cilindro es menor que en el exterior, esto nos indica que si bien en el interior de un conductor el campo es cero, no es así en nuestro caso ya que no era un cilindro cerrado ni hueco, sino que tenia una de sus bases abiertas, esto provoco que llegue algo de campo al interior. En la esfera se aprecia que tiene casi el mismo campo eléctrico en toda su superficie, esto nos da a concluir que es consecuencia de su forma geométrica, diciéndonos que si sometemos a un cuerpo a cierto voltaje producirá un similar campo cuando el cuerpo sea uniforme, o simétrico, o como quieran llamarlo. $%  "Y &c# )&%%%%$4+&   Al someter un conductor en un campo eléctrico se produce el principio físico denominado ͞Blindaje Electrostático͟ o también conocido como la ͞Jaula de ±araday͟. Dentro del conductor los electrones se van o se juntan en un extremo del conductor esperando la llegada de las líneas de campo eléctrico, por su parte pasa lo mismo con los protones que van a despedir a dichas líneas. En consecuencia dentro del conductor se produce un campo eléctrico contrario al campo exterior, pero del mismo modulo ocasionando la anulación de cualquier campo dentro del conductor. b)Y & % $ ' $$ $ 0n ejemplo claro es el uso de las cargas distribuidas en las fundiciones de metal. Al fundir el metal en el humo producido se encuentran muchas partículas del metal fundido provocando perdida de dinero para la empresa y una contaminación para el medio ambiente; en solución a esto se colocan dos placas con cargas distribuidas, osea cargadas en los extremos de las chimeneas, con el objetivo de atraer a estas partículas para posteriormente con maquinas extraerlo de las placas.