UNIDAD I METODOLOGA DE LAS LNEAS EQUIPOTENCIALES

UNIDAD I METODOLOGA DE LAS LNEAS EQUIPOTENCIALES

INTEGRANTESAGUILAR HERNNDEZ RICHARDCERINO LPEZ ERICKS MANUELLARA MARTNEZ LUIS DANIELCONCEPTOS BSICOSCampo Elctrico

CampoPara la fsica, este concepto seala un vector en el espacio en el que, a cada punto de l, se le puede asociar una magnitud fsica la cual puede ser vectorial o escalar.Se extiende hacia afuera de toda carga elctrica Q llamada carga generadora y existe en todo el espacio que rodea a esta carga. De este modo

1.2.3 Lneas de corrienteEl concepto de lneas de campo (o lneas de fuerza) fue introducido porMichael Faraday(1791-1867). Son lneas imaginarias que ayudan a visualizar cmo va variando la direccin del campo elctrico al pasar de un punto a otro del espacio.

Propiedades de las lneas de campoEntre ms lneas de campo, ms intenso es el campo elctrico.En cualquier punto, la direccin del campo elctrico es tangente a las lneas de campo.Las lneas de campo elctrico empiezan de positivo a negativo.El nmero de lneas es proporcional a la magnitud de una carga.Las lneas de campo nunca pueden cruzarse en el espacio

Lneas equipotencialesLas lneas equipotenciales son como las lneas de contorno de un mapa que tuviera trazada las lneas de igual altitud. En este caso, la altitud es el potencial elctrico voltaje. Las lneas equipotenciales son siempre perpendiculares al campo elctrico. En tres dimensiones esas lneas forman superficies equipotenciales. El movimiento a lo largo de una superficie equipotencial

Lneas equipotenciales: carga puntualEl potencial elctrico de una carga puntual est dada por:

de modo que el radio r determina el potencial. Por lo tanto las lneas equipotenciales son crculos y la superficie de una esfera centrada sobre la carga es una superficie equipotencial.

Lneas equipotenciales: Dipolo.Elpotencial elctricode undipolo muestra una simetra especular sobre el punto central del dipolo. En todos los lugares siempre son perpendiculares a laslneas de campo elctrico.

Corriente elctricaLa corriente elctrica I es la tasa del flujo de carga Q a travs de una seccin transversal A en una unidad de tiempo t.

Un ampere A es la carga que fluye a la tasa de un coulomb por segundo.A+-Alambre+QtCUERPORESISTIVOResistencia elctricaSuponga que se aplica una diferencia de potencial constante de 4 V a los extremos de barras geomtricamente similares de, por decir, acero, cobre y vidrio.4 V4 V4 VAceroCobreVidrioIsIcIgLa corriente en el vidrio es mucho menor para el acero o el hierro, lo que sugiere una propiedad de los materiales llamada resistencia elctrica R.ANALOGA MECNICA DE UN CIRCUITO SENCILLO

La resistencia elctrica se puede definir como: la oposicin que presenta un conductor al paso de la corriente elctrica o al flujo de electrones.

Entre los factores que influyen en la resistencia elctrica estn:Naturaleza del conductor. Longitud del conductor Seccin o rea de seccin transversal.

Ejemplo: Cuando Una Batera De 3 V Se Conecta A Una Luz, Se observa una corriente de 6 mA. Cul es la resistencia del filamento de la luz?Fuente de FEMRI+-V = 3 V6 mAR = 500 WLa unidad SI para la resistencia elctrica es el ohm, W:

Factores que afectan la resistencia1. La longitud L del material. Los materiales ms largos tienen mayor resistencia.1 WL2 W2L2. El rea A de seccin transversal del material. Las reas ms grandes ofrecen MENOS resistencia.2 WA1 W2ALa resistencia elctrica de un conductor es directamente proporcional a su longitud l e inversamente proporcional a su rea de seccin transversal. Estas magnitudes estn relacionadas entre s a travs de una constante de material denominada resistividad elctrica ().

Resistividad de un materialLa resistividad r es una propiedad de un material que determina su resistencia elctrica R.Al recordar que R es directamente proporcional a la longitud L e inversamente proporcional al rea A, se puede escribir:

La unidad de resistividad es el ohm-metro (Wm)Factores que afectan R La temperatura T del material. Las temperaturas ms altas resultan en resistencias ms altas. El tipo del material. El hierro tiene ms resistencia elctrica que un conductor de cobre geomtricamente similar.RoR > RoRi > RcCobreHierroA continuacin se da un cuadro con valores de coeficientes de temperatura de resistencias de algunos materiales.

Sustancia en C-1Acero3.0 x 10-3Plata3.7 x 10-3obre3.8 x 10-3Platino3.9 x 10-3Hierro5.1 x 10-3Nquel8.8 x 10-3Carbn-5.0 x 10-4Ejemplo . Qu longitud L de alambre de cobre se requiere para producir un resistor de 4 m? Suponga que el dimetro del alambre es 1 mm y que la resistividad r del cobre es 1.72 x 10-8 .m.

A = 7.85 x 10-7 m2

L = 0.183 mLa longitud requerida es:Ejemplo . La resistencia de un alambre de cobre es 4.00 m a 20C. Cul ser su resistencia si se calienta a 80C? Suponga que a = 0.004 /C.

Ro = 4.00 m; Dt = 80oC 20oC = 60 CoDR = 1.03 mWR = Ro + DRR = 4.00 mW + 1.03 mWR = 5.03 mWProblemas de variacin de la resistencia en relacin con el aumento de la temperatura.Un alambre de hierro tiene una resistencia de 200 a 20C. Cul ser su resistencia a 80C si el coeficiente de temperatura de la resistencia es de 0.006 C-1.

Solucin: primero se calcula el cambio en la resistencia es decir R:R=(0.006 C-1)(200 )(80C-20C).R= 72

Por lo tanto, la resistencia a 80C es: R=Ro+ R= 200 + 72 = 272 .