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Capítulo 24 La ley de Gaus
Tomado de Ohanian y
Markett, 2009
© 2009 by the McGraw-Hill Companies, Inc
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a) Una superficie de área
A es perpendicular a las
líneas de campo
eléctrico. Intercepta un
flujo eléctrico Φ=EA
b) La superficie es paralela
a las líneas de campo.
No intercepta el flujo
eléctrico
El flujo eléctrico
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Una superficie arbitraria
inmersa en un campo
eléctrico arbitrario, no
uniforme
El flujo eléctrico
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Una hoja de papel colocada en un
campo eléctrico uniforme a) En ángulo de 90° con el campo
eléctrico b) A un ángulo de 30°. La flecha
negra indica la perpendicular a la
superficie
El flujo eléctrico
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Una esfera de radio R con una
distribución uniforme de carga positiva en su volumen. Las líneas de campo eléctrico
comienzan en cargas positivas a distintos radios. El campo eléctrico siempre tiene
dirección radial hacia afuera
Aplicaciones de la ley de Gauss
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a) Una superficie esférica
imaginaria, de Gauss, con radio r
< R (en verde) dentro de una
esfera uniformemente cargada de
radio R (café)
b) La misma esfera cargada que en
a) pero ahora la superficie
esférica imaginaria tiene r > R
Aplicaciones de la ley de Gauss
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Magnitud del campo
eléctrico en función de la
distancia radial r, para una
esfera uniformemente
cargada
Aplicaciones de la ley de Gauss
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Un hilo muy largo con una distribución uniforme de carga positiva (azul). Las líneas de campo son radiales hacia fuera, y están uniformemente distribuidas a lo largo del hilo. Una superficie imaginaria de Gauss (verde) rodea el hilo
Aplicaciones de la ley de Gauss
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a) Una lámina muy grande de carga positiva distribuida uniformemente. Las líneas de campo están uniformemente distribuidas
b) Una superficie cilíndrica de Gauss; el área de cada extremo es A
Aplicaciones de la ley de Gauss
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Ejemplo de superposición
a) Dos láminas infinitas cargadas positivamente. El campo total se puede determinar examinando los campos individuales debidos a la lámina izquierda
b) La lámina derecha
c) Por separado
d) En cada región del espacio, se pueden sumar los campos debidos a las láminas individuales para obtener el campo total
Aplicaciones de la ley de Gauss
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El campo marginal se
extiende fuera del campo del
espacio entre las placas
Campo eléctrico entre dos placas
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Una losa conductora muy grande
sumergida en un campo eléctrico
uniforme. La distribución uniforme
de cargas que se ha acumulado en
su superficie genera un campo
eléctrico (rojo claro) opuesto al
campo eléctrico original (rojo
oscuro)
Conductores y campos eléctricos
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Una superficie cerrada
de Gauss (verde) dentro
de un volumen de
material conductor
Conductores y campos eléctricos