Presentación 1A
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8/19/2019 Presentación 1A
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Física para ingeniería y ciencias Volumen 2
Hans C. Ohanian
John T. Markett
© 2009 by the McGraw-Hill Companies, Inc
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Parte 4
lectrici!a! y
magnetismo
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Capítulo 2"Potencial electrost#tico y energía
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l potencial electrost#tico
Campo elctrico
!ni"orme en el espacio
entre #os placasparalelas con car$a
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%
a& 'ara !na car$a positi(a en !n campo elctrico con #irecci)n (ertical haciaarriba, la ener$*a potencial #ecrece con la alt!ra
b& 'ara !na car$a positi(a en !n campo elctrico con #irecci)n (ertical haciaaba+o, la ener$*a potencial a!menta con la alt!ra
c& 'ara !na car$a ne$ati(a en !n campo elctrico con #irecci)n (ertical haciaarriba, la ener$*a potencial tambin a!menta con la alt!ra
l potencial electrost#tico
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a& na trayectoria cerra#a
entre las placas
b& na trayectoria cerra#acon !n se$mento entre
las placas y !n
se$mento hacia aba+o,
"!era #e las placas
l potencial electrost#tico
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.
/l campo mar$inal se
etien#e "!era #el campo
#el espacio entre lasplacas
l potencial electrost#tico
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'otencial electrosttico
l potencial electrost#tico
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l potencial electrost#tico
'otencialelectrosttico entre
!n par #e lminas
con car$a op!esta,
en "!nci)n #e la
#istancia a la lmina
positi(a
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os p!ntos, P 1 y P 2, en
el campo elctrico #e
!na car$a q’. a
trayectoria 5!e !na alos p!ntos P 1 y P 2 es
!na recta ra#ial
l potencial electrost#tico
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/ner$*a potencial
elctrica
l potencial electrost#tico
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/sta trayectoria 5!e
!ne a P 1 con P 2 se
compone #ese$mentos ra#iales y
arcos circ!lares
l potencial electrost#tico
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'otencial #e Co!lomb
l potencial electrost#tico
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a& 'otencial electrosttico
#e !na car$a positi(a q’
en "!nci)n #e la
#istancia6 'ara esta
$r"ica, se consi#era
5!e la ma$nit!# #e lacar$a es q’ 7 1 C
b& 'otencial electrosttico
para !na car$a ne$ati(a
#e ma$nit!# q’ 7 -1 C
l potencial electrost#tico
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'otencial #e Co!lomb en ele+e (ertical, en "!nci)n #e la
posici)n en #os
#imensiones6 a $r"ica es
para posiciones en !n plano5!e contiene !na car$a
p!nt!al8
a$ Positi%a
&$ 'egati%a
l potencial electrost#tico
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/l prot)n : e& y el
electr)n - e& separa#os
por !na #istancia #e%63 10-11 m
l potencial electrost#tico
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/lectr)n (olt e;&
l potencial electrost#tico
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/l electr)n 5!e se acerca
se enc!entra en cierto
instante a la #istancia #e
%63 10-11 m #el prot)n
l potencial electrost#tico
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Conser(aci)n #e la
ener$*a
l potencial electrost#tico
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'otencial
electrosttico a partir#el campo
C#lculo !el potencial a partir !elcampo
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na es"era #e ra#io R con
!na #istrib!ci)n !ni"orme #ecar$a6 a trayectoria paracalc!lar el potencial elctricose inicia en r = R y termina enr = r’. /l #espla
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'otencial electrosttico
#e !na #istrib!ci)n
es"rica !ni"orme #e
car$a
C#lculo !el potencial a partir !elcampo
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n cable coaial
C#lculo !el potencial a partir !elcampo
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'otencial #e !na
#istrib!ci)n contin!a #e
car$a
C#lculo !el potencial a partir !elcampo
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na (arilla con !na#istrib!ci)n !ni"orme
#e car$a
C#lculo !el potencial a partir !elcampo
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n cascar)n car$a#o
C#lculo !el potencial a partir !elcampo
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?erminal a tierra #e !na
toma #e corriente con
tres a$!+eros
Potenciales en con!uctores
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'otencial electrosttico
#e !na es"era metlicacon#!ctora& maci
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Ca(i#a# (ac*a en !n
(ol!men #e material
con#!ctor6 a l*nea ro+aes !na l*nea #e campo
hipottica en la ca(i#a#
Potenciales en con!uctores
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os es"eras con#!ctoras
conecta#as por !nalambre con#!ctor
Potenciales en con!uctores
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Campo elctrico apartir #el potencial
C#lculo !el campo a partir !elpotencial
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;ector campo
elctrico ra#ial y s!componente z
C#lculo !el campo a partir !elpotencial
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n anillo car$a#o
!ni"ormemente
C#lculo !el campo a partir !elpotencial
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@!per"icies e5!ipotencialespara !na lmpara plana m!y
$ran#e, con !na #istrib!ci)n
!ni"orme #e car$as6 os
e5!ipotenciales son planos6
/sto in#ica 5!e to#os losp!ntos 5!e estn a la misma
alt!ra sobre la lmina estn al
mismo potencial
C#lculo !el campo a partir !elpotencial
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@!per"icies
e5!ipotenciales para
!na car$a p!nt!al
positi(a6 @on es"eras
concntricas6 /soin#ica 5!e los p!ntos a
la misma #istancia #e la
car$a central estn al
mismo potencial
C#lculo !el campo a partir !elpotencial
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@!per"iciese5!ipotenciales para!na car$a p!nt!alpositi(a y !na
ne$ati(a, #ema$nit!#es i$!ales6 /lplano interme#io #elas car$as es !nae5!ipotencial
C#lculo !el campo a partir !elpotencial
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3.
/l campo elctricosiempre es
perpen#ic!lar a la
s!per"icie e5!ipotencial6
@i !na car$a 5 sem!e(e en esta
s!per"icie, el campo
elctrico no e"ectAa
traba+o sobre ella
C#lculo !el campo a partir !elpotencial
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nergía !e sistemas !e cargas
/ner$*a potencial #e
!n sistema #e car$as
p!nt!ales
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?res car$as p!nt!ales
nergía !e sistemas !e cargas
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C!atro car$as p!nt!ales
nergía !e sistemas !e cargas
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/ner$*a potencial #e
!n con#!ctor
nergía !e sistemas !e cargas
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C!atro c!erpos #e
con#!ctores
nergía !e sistemas !e cargas
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os placas
paralelas, con
car$as :Q y -Q
nergía !e sistemas !e cargas
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ensi#a# #e ener$*a
en el campo elctrico
nergía !e sistemas !e cargas