EL DIPOLO ELECTRICO.docx

“ AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLI MÁ MÁTICO TICO” ”

UNIVERSIDAD FRANCISCO

AUTONOMA

DE

SAN

CARRERA PROFESIONAL INGENIERIA MECANICA

DE

ASIGNATURA

: FISICA III

TEMA

: EL DIPOLO ELECTRICO

AUTOR

: CLEVER APAZA APAZA

SEMESTRE

: III

CIC CICLO ACAD ACADE EMICO ICO : 2014II

ARE!UIPAPER" 2014

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SAN FRANCISCO TEMA: EL DIPOLO ELECTRICO

DEDICATORIA

Sublimidad, vida; no ei!"e m#! $alab%a! de &onde&o%o $a%a nue!"%o! $ad%e!, ' $o% !u$ue!"o a lo! mo"o%e! ' biene! &a(do! del &ielo nue!"%o! ami)o!, ' a !u di)na $e%!ona &omo *o%+ado% de lo! !i)uien"e! )%ande! omb%e! de de%e&o

2


ÍNDICE

DEDICATORIA........................................................................................ .............. 2 ÍNDICE............................................................................................................. .... 3 RESUMEN............................................................................................................ 4 EL DIPOLO ELECTRICO..................................................................................... ... 6 COMPONENETES DEL CAMPO ELECTRICO ........................................................7 MOMENTO DIPOLAR............................................................................. ............ 8 MOMENTO DIPOLAR PERMANENTE: ..................................................................9 MOMENTO DIPOLAR INDUCIDO: ................................................................. ....... 9 INTERACCIÓN ENTRE DIPOLOS ............................................................... ......... 9 PAR DE FUERZA SOBRE UN DIPOLO EN UN CAMPO EXTERIOR ........................10 POTENCIAL DE DIPOLO ELECTRICO ................................................................11 CAMPO DE DIPOLO ELECTRICO ......................................................................12 CONCLUSIÓN:.................................................................................................... 16 BIBLIOGRAFIA.................................................................................................... 17

3


RESUMEN

De las múltiles !ist"i#$%i&'es !e %a"(as ) !e %&""ie'tes el*%t"i%as+ e,iste' !&s !e s$m& i'te"*s &" -a"ias "a.&'es/ Estas !&s !ist"i#$%i&'es s&' el !i&l& el*%t"i%&+ %&'stit$i!&s &" !&s %a"(as $'t$ales sea"a!as $'a %ie"ta !ista'%ia ) %$)as %a"(as s&' i($ales e' m0!$l& ) !e !isti'ta 'at$"ale.a+ ) el !i&l& ma('*ti%&+ $'a !e %$)as 1&"mas es la !e $' %&'!$%t&" e' 1&"ma !e esi"a &" el %$al %i"%$la $'a !ete"mi'a %&""ie'te el*%t"i%a/ E't"e las "a.&'es a"a el i'te"*s e' el est$!i& !e estas !&s !ist"i#$%i&'es se e'%$e't"a' las si($ie'tes: 23 M$%4as !e las est"$%t$"as i'te"'as !e las s$sta'%ias tie'e' "&ie!a!es seme5a'tes a estas !ist"i#$%i&'es %&m& s&' l&s %as&s !e las m&l*%$las %&' %e't"&s !e %a"(as &siti-as ) %e't"& !e %a"(as 'e(ati-as sea"a!as $'a !ista'%ia %&'stit$)*'!&se as6 e' $' !i&l& el*%t"i%& ) l&s "&i&s 7t&m&s 8$e tie'e' %a"a%te"6sti%as !e !i&l&s ma('*ti%&s !e#i!& a las est"$%t$"as ele%t"0'i%as 8$e "ese'ta'/ 93 Las &'!as ele%t"&ma('*ti%as $e!e' se" emiti!as ) "e%i#i!as &" a'te'as 8$e se %&m&"ta' %&m& !i&l&s el*%t"i%&s &s%ila'tes e' el tiem&/ 3 Al est$!ia" la 1&"ma !e i'te"a%%i&'a" !e l&s !i&l&s el*%t"i%&s ) ma('*ti%&s %&' l&s %am&s el*%t"i%& ) ma('*ti%&s se $e!e %&m"e'!e" las i'te"a%%i&'es !e est&s %am&s %&' las !isti'tas s$sta'%ias ) !e a46 i'te'ta" e,li%a" s$s "&ie!a!es el*%t"i%as ) ma('*ti%as/ ;3 M&!el&s !e l&s !i&l&s el*%t"i%&s ) ma('*ti%&s <3 C&'si!e"em&s "ime"ame'te el %as& !el !i&l& el*%t"i%&/ =3 Re%$*"!ese 8$e este !i&l& est7 %a"a%te"i.a!& &" s$ m&me't& !i&la"  8$e es $' -e%t&" "es$lta!& !el "&!$%t& !el -e%t&" l> 8$e tie'e %&m& m0!$l& la !ista'%ia !e sea"a%i0' !e las %a"(as+ s$ !i"e%%i0' es la !e la l6'ea !e $'i0' !e las mismas ) s$ se'ti!& es !es!e la %a"(a 'e(ati-a 4a%ia la %a"(a &siti-a> &" el -al&" !e la %a"(a el*%t"i%a &siti-a !el !i&l&/ ?3 Pa"a el %7l%$l& !el -e%t&" I'te'si!a! !el Cam& Ele%t"&st7ti%& !el %am& as&%ia!& %&' el !i&l& e' $'t&s !e la -e%i'!a! !el mism&+ $tili.am&s la Le) !e C&$l&m#+ la !e1i'i%i0' !e ese %am& -e%t&"ial ) el "i'%ii& !e s$e"&si%i0'/

4


@3 T&mem&s el sistema !e "e1e"e'%ia !e m&!& 8$e la %a"(a $'t$al 'e(ati-a se l&%ali.a %&' el -e%t&" !e &si%i0' " ) la %a"(a &siti-a %&' el -e%t&" "  l ) el $'t& !&'!e se "ete'!e %al%$la" E %&' el "a!i& -e%t&" "+ tal ) %&m& i'!i%a la 1i($"a:

5


EL DIPOLO ELECTRICO

U' !i&l& el*%t"i%& es $' sistema !e !&s %a"(as !e si('& &$est& e i($al ma('it$! %e"%a'as e't"e s6/ L&s !i&l&s aa"e%e' e' %$e"&s aisla'tes !iel*%t"i%&s/ A !i1e"e'%ia !e l& 8$e &%$""e e' l&s mate"iales %&'!$%t&"es+ e' l&s aisla'tes l&s ele%t"&'es '& s&' li#"es/ Al ali%a" $' %am& el*%t"i%& a $' !iel*%t"i%& aisla'te *ste se &la"i.a !a'!& l$(a" a 8$e l&s !i&l&s el*%t"i%&s se "e&"ie'te' e' la !i"e%%i0' !el %am& !ismi'$)e'!& la i'te'si!a! !e *ste/ U' !i&l& el*%t"i%& est7 1&"ma!& &" !&s %a"(as+ $'a &siti-a  ) &t"a 'e(ati-a  !el mism& -al&"+ sea"a!as $'a !ista'%ia !/ Di&l& ele%t"i%&

El &te'%ial e' el $'t& P !ista'te " 2 !e la %a"(a  ) " 9 !e la %a"(a  es

E,"esam&s " 2 ) " 9 e' 1$'%i0' !e " ) 8 + 8$e es la &si%i0' !el $'t& P e,"esa!a e' %&&"!e'a!as &la"es/

Te'ie'!& e' %$e'ta 8$e ! es e8$e& 1"e'te a "+ &!em&s &#te'e" $'a #$e'a a"&,ima%i0' emlea'!& el !esa""&ll& e' se"ie

6


Pa"a e,"esa" !e 1&"ma a"&,ima!a l&s %&%ie'tes "" 2 ) "" 9/

Des"e%ia'!& l&s t*"mi'&s !e &"!e' s$e"i&" a ! 9" 9

El &te'%ial se e,"esa e' 1$'%i0' !e " ) H

Es i'te"esa'te !esta%a"+ 8$e el &te'%ial !e#i!& a $' !i&l& !ismi'$)e %&' la i'-e"sa !el %$a!"a!& !e la !ista'%ia "+ mie't"as 8$e a"a $'a %a"(a $'t$al !ismi'$)e %&' la i'-e"sa !e "/

COMPONENETES DEL CAMPO ELECTRICO Las %&m&'e'tes !e E e' %&&"!e'a!as &la"es se $e!e' %al%$la" a a"ti" !el ("a!ie'te !e  e,"esa!& e' %&&"!e'a!as &la"es

7


Las %&m&'e'tes el*%t"i%& E s&'

!el

%am&

La i'te'si!a! !el %am& el*%t"i%& !ismi'$)e %&m& el %$#& !e la !ista'%ia "/

De1i'im&s m&me't& !i&la" al -e%t&" + %$)& m0!$l& es J!+ el "&!$%t& !e la %a"(a  &" la sea"a%i0' !+ ) 8$e se !i"i(e !es!e la %a"(a 'e(ati-a a la &siti-a/ MOMENTO DIPOLAR El m&me't& !i&la" el*%t"i%& a"a $' a" !e %a"(as &$estas !e ma('it$! 8/+ se !e1i'e %&m& el "&!$%t& !e la %a"(a &" la !ista'%ia e't"e ellas ) la !i"e%%i0' !e1i'i!a es 4a%ia la %a"(a &siti-a/ Es $' %&'%et& útil a"a l&s 7t&m&s ) las m&l*%$las !&'!e l&s e1e%t&s !e la sea"a%i0' !e %a"(as se $e!e' me!i"+ e"& las !ista'%ias e't"e las %a"(as s&' !emasia!& e8$eas a"a se" 17%ilme'te me!i#le/ Tam#i*' es $' %&'%et& útil e' l&s !iel*%t"i%&s ) &t"as ali%a%i&'es !e mate"iales s0li!&s ) l68$i!&s/ Las ali%a%i&'es i'%l$)e' el %am& ele%t"i.& !e $' !i&l& ) la e'e"(6a !e $' !i&l& se %&l&%a e' $' %am& el*%t"i%&

8


MOMENTO DIPOLAR PERMANENTE: La Molécula de Fluoruro de Hidrógeno (HF)

Des%"i%i0' !el Sistema La m&l*%$la !e KF+ es $' sistema %&'stit$i!& &" $' 7t&m& !e Ki!"0(e'& K3 $#i%a!& a $'a !ista'%ia " !e $' 7t&m& Flú&" F3+ (e'e"a'!& $'a (e&met"6a li'eal/ El 'ú%le& !e K est7 %&'stit$i!& &" $' s&l& "&t0'+ mie't"as 8$e el F &see '$e-e+ l& %$al i'1ie"e 8$e el K at"ae %&' m$%4& me'&" 1$e".a la !e'si!a! ele%t"0'i%a $#i%a!a a s$ al"e!e!&"

Las 1$'%i&'es i $e!e' %&""es&'!e" ta't& a &"#itales at0mi%&s $"&s+ %&m& a &"#itales 46#"i!&s+ si' em#a"(&+ la !es%"i%i0' %$7'ti%a !e est&s &"#itales 46#"i!&s (e'e"alme'te est7 esta#le%i!a &" $'a %&m#i'a%i0' li'eal !e &"#itales at0mi%&s $"&s/ Pa"a %$esti&'es "7%ti%as es i'!isti't& $sa" $'& $ &t"&/

MOMENTO DIPOLAR INDUCIDO: El t&m& !e Ki!"0(e'& P&la"i.a!& S$0'(ase el %as& !e la &la"i.a%i0' !el 7t&m& !e 4i!"0(e'& %$a'!& se le es ali%a!& $' %am& el*%t"i%& F s&#"e el e5e ./ T&ma'!& e' %$e'ta la a"&,ima%i0' (e'e"al 8$e !es%"i#e la !e1&"ma%i0' &" el %am& el*%t"i%& &!em&s es%"i#i":

INTERACCIÓN ENTRE DIPOLOS

La e'e"(6a !e i'te"a%%i0' e't"e $' %am& e,te"'& ) $' !i&l& "6(i!& -ie'e !a!a &":

Sie'!& 8 el 7'($l& 8$e 1&"ma !i%4& %am& %&' el m&me't& !i&la"/ 9


Tal %&m& se m$est"a e' la 1i($"a a!5$'ta+ el "a'(& !e -a"ia%i0' !e esta e'e"(6a es 1i'it& ) "ese'ta $' m6'im& a"a 8 J + es !e%i"+ %$a'!& l&s !&s -e%t&"es s&' a"alel&s/ Est& s$&'!"7 8$e si el !i&l& s0l& tie'e el ("a!& !e li#e"ta! !e "&ta%i0' te'!e"7 a ali'ea"se %&' el %am&/ El a" !e 1$e".as 8$e se e5e"%e s&#"e el !i&l& -ie'e !a!& &":

O e' 1&"ma -e"ti%al:

PAR DE FUERZA SOBRE UN DIPOLO EN UN CAMPO EXTERIOR U' !i&l& el*%t"i%& e' $' %am& e,te"i&" tie'!e a ali'ea"se al %am& !a!& 8$e las !&s %a"(as '& $e!e' sea"a"se3/ Aa"e%e $' a" !e 1$e".as

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POTENCIAL DE DIPOLO ELECTRICO El &te'%ial !e $' !i&l& el*%t"i%& se $e!e &#te'e" s$e"&'ie'!& las &te'%iales !e %a"(as $'t$ales !e las !&s %a"(as

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CAMPO DE DIPOLO ELECTRICO El %am& el*%t"i%& !e $' !i&l& el*%t"i%& se $e!e %&'st"$i" %&m& $'a s$ma !e -e%t&"es !e l&s %am&s !e %a"(a $'t$al !e las !&s %a"(as

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REPRESENTACIÓN GRFICA DEL POTENCIAL Q CAMPO CREADOS POR UN DIPOLO ELCTRICO/

De'si!a! -&l$m*t"i%a !i&la" ) !e'si!a! !e %a"(a Si e' l$(a" !e !is&'e" !e $' ú'i%& !i&l& !is&'em&s !e $'a %ie"ta !ist"i#$%i0' !i&la" !e %a"(a 4em&s !e i't"&!$%i" $'a '$e-a %a"a%te"6sti%a !el me!i& !e1i'i!a %&m& el m&me't& !i&la" &" $'i!a! !e -&l$me'/

Esta !e'si!a! !i&la" (e'e"a $'as !e'si!a!es !e %a"(a 8$e %"ea' $' %am& e8$i-ale'te a las %a"(as li#"es/ Se (e'e"a $'a !e'si!a! !e %a"(a -&l$m*t"i%a e' t&!a la !ist"i#$%i0' ) $'a %a"(a s$e"1i%ial e' la 1"&'te"a 8$e sea"a el mate"ial !el e,te"i&"/ ie'e' !a!as &" las si($ie'tes e,"esi&'es/

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Dem&st"a%i0': Sa#ie'!& 8$e el &te'%ial %"ea!& &" $' !i&l& el*%t"i%& -ie'e !a!& &"

Te'em&s 8$e el &te'%ial %"ea!& es &" ta't&:

C&'&%ie'!& las i!e'ti!a!es -e%t&"iales:

Te'em&s 8$e:

Fi'alme'te ali%a'!& el te&"ema !e Ga$ss al "ime" miem#"&:

O e' t*"mi'&s !e las !e'si!a!es li(a!as !e %a"(a:

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P"&#lema !e $' !i&l& el*%t"i%&: Se tie'e !&s a"t6%$las !e %a"(as i($ales ) !e si('&s !i1e"e'tes+ est7' sea"a!as $'a !ista'%ia 9a %&m& i'!i%a la 1i($"a/ Dete"mi'e el %am& el*%t"i%& a l& la"(& !el e5e , s$&'ie'!& 8$e , es m$%4& ma)&" 8$e 9a/ Este ti& !e est"$%t$"a se %&'&%e %&m& !i&l& el*%t"i%&/ S&l$%i0': Te'em&s

8$e

el

%am&

t&tal

es:

Ali%a'!& la e%$a%i0' /9+ te'em&s:

S$ma'!& l&s !&s %am&s:

Si ,a+ e't&'%es

8$e!a'!& el "es$lta!& /9 %&m&: 15


D&'!e  J 9a8 es el m&me't& !i&la" el*%t"i%&/

ICONCLUSIÓN:

•

•

•

El %am& el*%t"i%& !e#i!& a $' !i&l& -a"ia a la i'-e"sa !e " ) s$ &te'%ial a la i'-e"sa !e "9/ U'a ali%a%i0' !el !i&l& se"6a $'a a'te'a 8$e se &!"6a emlea" a"a t"a'smiti" & "e%i#i" &'!as !e "a!i&1"e%$e'%ia/ Al %&'&%e" el !i&l& el*%t"i%& 4em&s t"ata!& !e "&&"%i&'a" %&'&%imie't&s #7si%&s a"a el est$!i& !el %&m&"tamie't& !e l&s mate"iales !iel*%t"i%&s !e't"& !e l&s %am&s el*%t"i%&s/

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BIBLIOGRAFIA

   

ASELAND+DONALDR/ 2VV@3:Cie'%ia e I'(e'ie"ia !e l&s Mate"iales/ I'te"'ati&'al T4&ms&' E!it&"esT"a'sa"e'%ias !el Tema  4tt:es/Wiie!ia/&"(WiiDi&l&YelCAV%t"i%& 4tt:WWW/s%/e4$/ess#We#1isi%aele%ma('et%am&ele%t"i%&!i&l&!i&l&

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