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Campo eléctrico de un segmento

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Segmento)
Línea 12: Línea 12:
<center><math>\vec{r}'=z'\vec{k}\qquad \qquad \mathrm{d}\vec{r}'=\mathrm{d}z'\vec{k}\qquad\qquad \mathrm{d}l'=|\mathrm{d}\vec{r}'|=\mathrm{d}z'</math></center>
<center><math>\vec{r}'=z'\vec{k}\qquad \qquad \mathrm{d}\vec{r}'=\mathrm{d}z'\vec{k}\qquad\qquad \mathrm{d}l'=|\mathrm{d}\vec{r}'|=\mathrm{d}z'</math></center>
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la variable <math>z'</math> irá de <math>-a</math> a <math>+a</math>.
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Para los puntos donde medimos el campo nos dicen que se trata de un punto del plano central <math>z=0</math>
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\vec{r}=x\vec{\imath}+y\vec{\jmath}</math></center>
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No obstante, dado que el sistema tiene simetría de revolución respecto al eje Z podemos considerar simplemente un punto del eje OX y luego generalizar. En este caso
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<center><math>\vec{r}=x\vec{\imath}\qquad\qquad \vec{r}-\vec{r}'=x\vec{\imath}-z'\vec{k}\qquad\qquad \left|\vec{r}-\vec{r}'\right|=\sqrt{x^2+z'^2}</math></center>
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==Hilo infinito==
==Hilo infinito==
[[Categoría:Problemas de electrostática en el vacío (GIE)]]
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Revisión de 20:25 28 mar 2017

Contenido

1 Enunciado

Calcule el campo eléctrico producido por un segmento rectilíneo cargado uniformemente con una densidad de carga λ0 en cualquier punto del plano perpendicular al segmento por su punto medio.

A partir del resultado anterior, halle el campo eléctrico creado por un hilo rectilíneo infinitamente largo cargado con una densidad homogénea λ0.

2 Segmento

El campo eléctrico creado por una distribución lineal de carga es

\vec{E}(\vec{r})=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\int_L\frac{\lambda(\vec{r}-\vec{r}')\mathrm{d}l'}{|\vec{r}-\vec{r}'|^3}

En nuestro caso, situamos el segmento cargado en el eje OZ y centrado en el origen de coordenadas, de forma que los puntos donde se encuentran las cargas cumplen

\vec{r}'=z'\vec{k}\qquad \qquad \mathrm{d}\vec{r}'=\mathrm{d}z'\vec{k}\qquad\qquad \mathrm{d}l'=|\mathrm{d}\vec{r}'|=\mathrm{d}z'

la variable z' irá de a a + a.

Para los puntos donde medimos el campo nos dicen que se trata de un punto del plano central z = 0


\vec{r}=x\vec{\imath}+y\vec{\jmath}

No obstante, dado que el sistema tiene simetría de revolución respecto al eje Z podemos considerar simplemente un punto del eje OX y luego generalizar. En este caso

\vec{r}=x\vec{\imath}\qquad\qquad \vec{r}-\vec{r}'=x\vec{\imath}-z'\vec{k}\qquad\qquad \left|\vec{r}-\vec{r}'\right|=\sqrt{x^2+z'^2}

3 Hilo infinito

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