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INTERACCION
ELECTROSTATICA
EN PRESENCIA DE
MATERIA
INTERACCION
ELECTROSTATICA EN
PRESENCIA DE
1
OBJETIVOS
1. Distinguir entre
materiales conductores y
dieléctricos.
2. Conocer las propiedades
fundamentales de los
materiales conductores en
equilibrio electrostático.
3. Estudiar las principales
características de los
condensadores.
4. Conocer las principales
propiedades de los
materiales dieléctricos.
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INDICE
1. Introducción.
2. Conductores en electrostática.
3. Capacidad y condensadores.
4. Energía de un condensador
cargado.
5. Dieléctricos en electrostática
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Introducción
En un modelo simplificado de materia
basado en átomos constituidos por
núcleos cargados positivamente y
electrones orbitantes, vamos a
distinguir dos tipos de materiales por
sus propiedades eléctricas:
• Conductores: los electrones de las
capas exteriores de los átomos se
encuentran débilmente unidos al
núcleo y pueden emigrar de un átomo
al otro (metales).
• Dieléctricos o aislantes: sus
están
confinados
en
pertenecientes a átomos o
particulares, careciendo de
para pasar a otros átomos.
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electrones
orbitales
moléculas
movilidad
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Conductores
Cuando a un conductor aislado se le
aplica un campo eléctrico estacionario
las cargas libres se mueven bajo la
acción el campo hasta alcanzar los
límites de la superficie del conductor.
• Carga eléctrica de un conductor
aislado: Cualquier exceso debe estar
en su superficie, en el interior es cero.
• Campo eléctrico de un conductor
cargado: perpendicular a la superficie
del conductor y de valor s/eo, en el
interior es cero.
• Potencial de un conductor aislado:
constante en todo su volumen.
• Apantallamiento electrostático: una
región del espacio puede mantenerse
libre de campo eléctrico rodeándola
de un conductor.
Actividades: Problema 3
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Capacidad y
condensadores
Uno de los usos más antiguos de los
conductores fue el almacenamiento de
carga eléctrica.
Se denomina capacidad de un sistema
de dos conductores (condensador) al
cociente:
Q
C
DV
Todas las magnitudes de esta ecuación
se toman positivas.
La capacidad de un condensador
depende únicamente de su geometría
y del medio de que está relleno, no de
los valores de la carga Q y la
diferencia de potencial DV.
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Asociación de
condensadores
1
C
En Serie:
eq 
En paralelo: C eq

 C
C i1
i
Actividades: Problema 5
Energía de un
condensador cargado
1
U
2

i
1
1
2
q i Vi  QDV  CDV 
2
2
Actividades: Problema 1
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Dieléctricos
La introducción de una sustancia no
conductora entre las placas de un
condensador aumenta su capacidad en
un factor k>1 (k es la constante
dieléctrica):
C  kC o
El dieléctrico disminuye el campo
eléctrico entre las placas porque sus
moléculas producen un campo
adicional en sentido opuesto al campo
externo.
Eo
E
 Eo  Eb
k
La
energía
disminuye: 1
del
condensador
Uo
U  CV 
2
k
2
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