UNIDAD5

MATERIALESELCTRICOS

1 Ing.Wilber

Corrienteydensidaddecorriente

Elamperiooampere(smboloA),eslaunidaddeintensidaddecorrienteelctrica.FormapartedelasunidadesbsicasenelSistemaInternacionalde

UnidadesyfuenombradoenhonordeAndrMarieAmpre.

Eslacorrienteelctrica(I)queproduceunafuerzade2x107newtonpormetroentredosconductores

paralelosseparadospor1metro.1A=1Coulombio/segundo1A=1000mA(miliamperio)

2 Ing.Wilber

Corrienteydensidaddecorriente

Lacorriente(enamperes)atravsdeunreadadaeslacargaelctricaquepasaporesareaporunidadde

tiempo.

3 Ing.Wilber

I= dQdt

I=Q t

Densidaddecorriente

Ladensidaddecorrienteelctricasedefinecomounamagnitudvectorialquetieneunidadesdecorrienteelctricaporunidaddesuperficie,es

decir,intensidadporunidadderea.Matemticamente,lacorrienteyladensidadde

corrienteserelacionancomo:

4 Ing.Wilber

I= JdS

Diferentesdensidaddecorrientes

Segnsealafuentequegenerelaintensidaddecorriente,ladensidaddecorrientepodraserdeconveccin,conduccinodesplazamiento.

Densidaddecorrienteporconveccin,serelacionaconunacorrienteatravsdeunmedionoconductor.

/home/wilber/dwhelper/EMA/Campoelctrico.flv

Densidaddecorrienteporconduccinsepresentacuandolacorrientefluyeporconductores

DensidaddecorrientededesplazamientoDeberesperarunpardeunidadesparadefinirla.

5 Ing.Wilber

Densidaddecorriente

Corrientecruzandounaseccindeformaperpendicular

Recordarquecorrienteescargaporunidadtiempo

:Eslavelocidaddearrastre

6 Ing.Wilber

I=J n S

I=Q t

=v S l t

=v S u

Velocidaddearrastre

Cuandoseaplicauncampoelctricoaunconductor,loselectrones son acelerados por el campo, aunque estaenerga cintica es inmediatamente disipada por loschoques con los iones de la red. Los electrones soncontinuamenteaceleradosyfrenadosenunmovimientosimilaraladelascanicasdelafigura.Elresultadonetode esta aceleracin y disipacin es una velocidad deequilibriomuybajadenominadavelocidaddearrastre.

7 Ing.Wilber

Densidaddecorriente

Corrienteenunfilamento

Densidaddecorriente(Componentedelfilamento)

DensidaddecorrienteEncualquierdireccin

8 Ing.Wilber

J y= I S

=v u y

J=v u

Densidaddecorrientedeconduccin

Laintensidaddecorrientesepresentaenmaterialesconductores,porloqueloselectronesnofluirnlibrementeyaquechocanconlareddeelectrones

presentesenelmaterial.

9 Ing.Wilber

Densidaddecorrientedeconduccin

Fuerzasobreelectrones

Aplicandola2leydeNewton

VelocidaddederivaPromedio

:intervalotemporalpromedioentrecolisiones.10 Ing.Wilber

F=e E

mu =e E

u= e m

E

Densidaddecorrientedeconduccin

Sihaynelectronesporunidaddevolumen

Porlotantoladensidaddecorrienteporconduccin,setiene:

11 Ing.Wilber

v=ne

J=v u=ne2 m

E= E

Densidaddecorrientedeconduccin

EslaleydeOhmenformapuntual

Dondeeslaconductividaddelconductor.

12 Ing.Wilber

J= E

ConductividadElctrica.

13 Ing.Wilber

ConductividadElctrica.

14 Ing.Wilber

Continuidaddelacorriente

Elprincipiodeconservacindelacargasefundamentaenquelascargasnosecreannisedestruyen,aunquecantidadesigualesdecargas

positivasynegativaspuedensersimultneamentecreadas,obtenidasporseparacin,destruidasoperdidaspor

recombinacin.

15 Ing.Wilber

Continuidaddelacorriente

Sedebetenerenmentequeunadisminucindecargapositivatambinsepuedevercomounaumentode

carganegativa.

16 Ing.Wilber

Continuidaddelacorriente

Porloquesedebecumplirque

AplicandoelteoremadelaDivergencia

Comparandolosresultadosanteriores

17 Ing.Wilber

Continuidaddelacorriente

Lasderivadasseconviertenenparcialesalinteriordelaintegral.

Laecuacindecontinuidades:

18 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

Unconductorperfectonopuedeconteneruncampoelectrostticoensuinterior,porloqueunconductorseconsideracomouncuerpo

equipotencial

19 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

20 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

Cuandounconductornoperfectosesometeaunadiferenciade

potencial,lacampoelctriconoescero.Porloquenoexistecondicionesestticas.

21 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

Diferenciadepotencial:

Densidaddecorrienteeintensidaddecorriente:

22 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

ResistenciaElctrica:

23 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

Resistencia Elctrica segn en anlisis de circuitos ysegnanlisisdecampos:

24 Ing.Wilber

R=VI= Edl EdS

R= L A

=VI

Conductoresmetlicos

Quesunaconexinserie?Quesunaconexinparalela?Cul es la resistencia equivalente de unaconexinenserie?Cul es la resistencia equivalente de unaconexinenparalelo?

25 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

Quesunaconexinserie?

26 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

Quesunaconexinserie?Quesunaconexinparalela?Cul es la resistencia equivalente de unaconexinenserie?Cul es la resistencia equivalente de unaconexinenparalelo?

27 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

Quesunaconexinparalela?

28 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

CuleslaresistenciaentrelosextremosAB?

29 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

CuleslaresistenciaentrelosextremosAB?

30 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

Cul es la resistencia entre los extremos delconotruncado?

31 Ing.Wilber

Conductoresmetlicos

LapotenciaP(enwatts)eslarapidezdecambiodelaenergaW(enjoules)

ofuerzaporvelocidad.

32 Ing.Wilber

vdv Eu= Evu dv

P= EJ dv

Conductoresmetlicos

SeconocecomoleydeJoule.

Clculodepotencia

33 Ing.Wilber

P= EJ dv

P= E dl J dS=V I P=I 2R

Propiedadesdelosconductoresycondicionesdefrontera

34 Ing.Wilber

Propiedadesdelosconductoresycondicionesdefrontera

35 Ing.Wilber

Propiedadesdelosconductoresycondicionesdefrontera

36 Ing.Wilber

Cargainducidaenunconductoresfrico

file:///home/wilber/Documentos/Asignaturas/EMA115/Libros/fisica/elecmagnet/campo_electrico/inducida/inducida.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/inducida/inducida.htm

37 Ing.Wilber

file:///home/wilber/Documentos/Asignaturas/EMA115/EMA115%20Presentaciones/Libros/fisica/elecmagnet/campo_electrico/inducida/inducida.htmhttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/inducida/inducida.htm

Semiconductores

Sercubiertoenlatareaexaula.

38 Ing.Wilber

Tareaexaula:8deoctubre

Presentaruninformeformarengruposdetrespersonas.Lostemasquese

investigarnson:Conductores,semiconductores,aislantesy

superconductividad.

Presentarresumendeleccin30y31delosvdeosdelUniversoMecnico.

39 Ing.Wilber

Condicionesdefronteraparamaterialesdielctricosperfectos

Proyeccintangencialalasuperficie

40 Ing.Wilber

Condicionesdefronteraparamaterialesdielctricosperfectos

Proyeccinnormalalasuperficie

Sinohaycargaenlasuperficie:

41 Ing.Wilber

Condicionesdefronteraparamaterialesdielctricosperfectos

Componentesnormales:

Componentestangenciales:

42 Ing.Wilber

Condicionesdefronteraparamaterialesdielctricosperfectos

ngulosdeentradaysalida:

Magnituddecampoydensidaddecampoelctrico

43 Ing.Wilber

Capacitancia

Lacargaelctricaendosconductoresesdirectamenteproporcionalaladiferenciadepotencialentrelosconductores.

44 Ing.Wilber

C=Eds-

+EdL

C= QV O

ClculodeCapacitancia

Capacitordeplacasparalelas

45 Ing.Wilber

E=s0=

Q0 A

V=E d=Qd0 A

C= QV

= QQd /0 A

ClculodeCapacitancia

Dosesferasconcntricas

46 Ing.Wilber

V bV a=abE r dr=

Q40

ab drr2

V bV a=Q

4 0( 1b1a)

V=V bV a=Q

40(ba)ab

C= qV

=V bV a=40abba

Combinacionesdecapacitancia

Conexinenparalelo

47 Ing.Wilber

Combinacionesdecapacitancia

Conexinenserie

48 Ing.Wilber

Combinacionesdecapacitancia

Conexinenserie

49 Ing.Wilber

Combinacionesdecapacitancia

Combinacinserieyparalelo.

50 Ing.Wilber

Energaalmacenadaenuncapacitor

Diferencialdetrabajo:

Parauncapacitordeplacasparalelas

51 Ing.Wilber

...

FINDECONTENIDO.

52 Ing.Wilber

Pgina 1Pgina 2Pgina 3Pgina 4Pgina 5Pgina 6Pgina 7Pgina 8Pgina 9Pgina 10Pgina 11Pgina 12Pgina 13Pgina 14Pgina 15Pgina 16Pgina 17Pgina 18Pgina 19Pgina 20Pgina 21Pgina 22Pgina 23Pgina 24Pgina 25Pgina 26Pgina 27Pgina 28Pgina 29Pgina 30Pgina 31Pgina 32Pgina 33Pgina 34Pgina 35Pgina 36Pgina 37Pgina 38Pgina 39Pgina 40Pgina 41Pgina 42Pgina 43Pgina 44Pgina 45Pgina 46Pgina 47Pgina 48Pgina 49Pgina 50Pgina 51Pgina 52