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Transcripción del video

hace varios vídeos demostramos que sí tenemos una placa infinita uniformemente cargada entonces el campo eléctrico que genera es constante por ejemplo si ésta es una placa infinita uniformemente cargada con carga positiva entonces su campo eléctrico se vería como flechitas hacia arriba y todas de la misma magnitud no importa dónde estén todas de la misma magnitud y además vimos cómo encontrar el campo eléctrico el campo eléctrico el campo eléctrico ésta estaba dado por dos veces la constante de colón por ti por sigma donde se ignora la densidad de carga y platicamos acerca de sigma en el video en el cual demostramos que el campo eléctrico era constante dijimos que sigma no era nada más que la carga total por el área total ahora hay un poquito de problemas utilizando esta definición de sigma cuando la placa es infinita sí porque entonces la el área total sería infinita y la carga total también tendría que ser infinita para que esto nos quedará su número entonces ahorita vamos a pensar en placas finitas va y lo bonito de las placas finitas es que estando cerca de su centro se comportan casi como una placa infinita o sea tienen campos eléctricos casi constantes y así bueno con estas ideas vamos a ver si podemos encontrar alguna relación entre el voltaje y la carga cuando tenemos dos placas paralelas de la siguiente forma déjame hacer el dibujo para que quede bien claro a qué me refiero entonces voy a tener dos placas paralelas aquí voy a tener una abajo y ésta le voy a poner carga positiva y voy a poner una segunda placa aquí arriba vale entonces esa segunda placa la voy a poner color naranja y vamos a pensar que tiene carga negativa tiene carga negativa muy bien entonces pregunta cómo se ve el campo eléctrico de ambas placas óseas y juntas bueno pues tendríamos que ver cuál es la carga de cada una de ellas ya qué distancia están pero más - la idea general es que es la combinación de los campos eléctricos de las dos va vamos a ver cómo podemos pensar en eso para esto deja de poner que la de abajo tiene carga cv y vamos a pensar que la de arriba tiene la misma magnitud de carga sólo que negativa entonces tendría carga menos q menos q y además voy a ponerle aquí que la distancia entre estas dos es de vale y vamos a suponer que de no es muy grande y de no es muy grande pues prácticamente cerca del centro de estas placas vamos a tener un campo eléctrico constante y entonces se vería más o menos de esta forma la placa de abajo tiene su propio campo eléctrico que tiene una cierta flechas hacia arriba así cerca del centro las visitas van hacia arriba bueno por todas partes van hacia arriba pero cerca del centro parece constante las flechitas van hacia arriba porque acuérdate que ponemos una carga positiva de prueba para ver para dónde van las flechas aquí se alejan entonces aquí es casi constante casi constante pero cuando nos acercamos a la orilla se empieza se empieza a enfocar un poco igual para acá es casi constante casi constante para acá aquí se juega un poco y a casa en chueca más vale entonces eso de ahí ese campo eléctrico de la de abajo cómo se vería el campo eléctrico de la de arriba también serían flechitas y hacia dónde van van otra vez hacia arriba porque si ponemos una carga positiva digamos por aquí entonces esta carga positiva es atraída hacia la placa es una vez más tenemos le quitas hacia arriba vale entonces el campo eléctrico también son flechitas hacia arriba que cerca del centro parecen flechitas constantes pero cuando nos acercamos a la orilla vuelven a chocarse misma idea para acá misma idea para acá muy bien entonces ahí tenemos la flechita entonces básicamente la idea es que tenemos el doble de campo eléctrico porque estamos juntando este con éste pero esos dos son iguales porque éste ve bueno va para arriba va para arriba pero éste también va para arriba porque ahora la carga de ésta es negativa vale bueno entonces queremos ver la una buena alguna relación entre el voltaje de ir de este punto de acá a este punto de acá y la distancia de las placas y su área es quizás la carga que pongamos va entonces cómo lo vamos a hacer pues vamos a empezar calculando el campo rico de cada una de éstas y luego el campo eléctrico total y lo usaremos culo para ver la fuerza y todas esas cosas entonces déjame empezar poniendo el campo eléctrico de la de aquí abajo el campo eléctrico voy a poner un color voy a poner el color de esta misma entonces el campo eléctrico el campo eléctrico está dado por esta expresión de k 2 y k y dos por acá por pink por sigma pero en vez de poner sigma voy a poner cv / a / a porque tenemos esta carga y vamos a pensar que tienen área a vale las dos tienen área ahora vamos con la de acá arriba cuál sería el campo eléctrico acá el campo eléctrico sería igual a 2k ti 27 puse a ver 2k y por y aquí no vamos a poner menos q porque sí bueno aunque aunque la carga que tenemos aquí es menos q tenemos que el campo eléctrico va hacia arriba entonces si nos fijamos bueno con qué magnitud va hacia arriba entonces es q / a para entonces en ambos casos tenemos que el campo eléctrico es de 2 cat y por q entre a y la dirección del campo eléctrico es para arriba entonces cuál sería el campo eléctrico ya combinado de jamaica maría está el campo eléctrico dos ya este campo eléctrico uno y por lo tanto el campo eléctrico combinado ya el mero mero causado por ambas placas sería igual a la suma de estos dos entonces son igualitos verdad nada más juntamos este con éste nos quedaría 4k si q / / / a muy bien ya vamos avanzando hacia determinar la diferencia de voltaje y bueno para acordarnos que era esto de diferencia de voltaje pues será la diferencia de energía potencial eléctrica pero por carga entre este punto de la calle este punto de acá entonces vamos a encontrar el voltaje digamos en este punto de acá con respecto a éste por qué pues porque justo una partícula que que está aquí tienen mucha energía potencia eléctrica verdad porque quiere subir tiene muchas ganas de ir hacia arriba entonces bueno que tantas las tiene de ir pues dependen depende de que tanto trabajo nos costó bajar la para entonces vamos a encontrar el trabajo por la ley de quórum bueno aquí vamos a poner una carga positiva aunque en la vida real usualmente lo que se mueve ya en los circuitos son los electores que son las negativas pero bueno pensamos que es una carga positiva y pensemos en su voltaje que prácticamente es cuántas ganas tiene de llegar a este lado de por acá sea no sé a lo mejor aquí hay aire y entonces no puede irse para allá pero si ponemos un cable pues ya va a querer irse para allá muy rápido entonces podemos pensar en el voltaje más o menos como como la presión eléctrica así como cuando en agua aún no habla de presión aquí en electricidad se habla de voltaje va quizás después debería hablar un poco más de voltaje en otro vídeo para ganar una mayor inclusión porque es muy importante estudiar la inclusión del voltaje sobre todo si quieres estudiar una ingeniería eléctrica pero bueno ya me estoy perdiendo regresamos al problema entonces ya tenemos nuestro nuestro campo eléctrico e que es el campo eléctrico total y queremos determinar la energía potencial eléctrica de una partícula que esté aquí va o lo que es lo mismo el trabajo de de mover una partícula positiva de aquí acá va después vamos a hacerlo por carga para que nos dé el voltaje pero comenzando por el trabajo comenzando por el trabajo que necesitamos hacer digamos para bajar una partícula de carga un cullum de trabajo que tenemos que hacer es la fuerza eléctrica que hay que contrarrestar que sería un culo por el campo eléctrico y hasta ahorita estoy aquí nada más es la fuerza la carga por el campo eléctrico y esto lo tendríamos que multiplicar por la distancia que estamos recorriendo va entonces cuando sería esto pues esto es el campo eléctrico por la distancia jules creo que no podemos decir nada más por el momento entonces el campo por la distancia djukic muy bien estoy aquí es el trabajo que necesitamos para bajar la partícula proceso de ahí sería la energía potencial eléctrica pero nos interesa la diferencia de potencial eléctrico digamos entre este punto de acá vamos a llamarle a este punto de a cape y la voy a poner con otro color poco más brillante con con este color rosa va entonces lo que nos interesa es la diferencia de potencial eléctrico entre el punto a al punto b y esa es igual al trabajo que realizamos pero por carga vale entonces esto sea igual a orbe o sea aquí arriba fue una carga de un culo entonces nada más tenemos que dividir entre 12 es otra vez nos quedaría 'por de perojo ya no soy urss sino volts bots entonces estoy aquí sería el voltaje vale entonces la diferencia de potencial eléctrico sería igual a esta expresión de acá que podemos reescribirla si podemos ponerle que la diferencia de voltaje es igual a y aquí vamos a poner en vez del campo eléctrico lo que encontramos de campo eléctrico es igual a 4 k si q el q lo voy a dejar saca de dividido entre ha dividido entre a por por q va entonces aquí ya tenemos al voltaje en términos de la carga deja de poner ahora a la carga en términos del voltaje entonces la carga la carga es igual a tenemos que pasar esto dividiendo del otro lado entonces sería igual a entre 4 k y de por b por el voltaje vale entonces aquí bueno ya tenemos una relación padre dos relaciones padres que nos relacionan voltaje con carga y están padres por qué pues porque bueno pensando en que el área es constante que tiene bastante sentido y que la distancia entre las placas es constante tenemos que existe una relación directamente proporcional entre la carga y el voltaje eso está bonito o sea no es algo que tuviéramos de entrada a lo mejor la carga directamente proporcional al cuadrado del voltaje o a la raíz pero ahora sabemos que no ahora sabemos que es una relación directamente proporcional bueno otra cosa interesante es este coeficiente de aquí este coeficiente este coeficiente de acá a este coeficiente se le conoce como capacidad eléctrica entonces otra forma de escribir a la capacidad eléctrica es de la siguiente forma o en breve entre b es igual a ahí lo voy a poner si me voy a poner como uno entre 4k pib por a / m ahora en 3d va entonces para una cierta configuración de área y de distancia de área de las placas y de distancia entre ellas a través de este coeficiente que es la capacidad eléctrica podemos conocer la relación entre la carga y el voltaje podemos conocer el voltaje si nos dan la carga y viceversa bueno las unidades de capacidad eléctrica son los para dios voy a poner por aquí para dios y para dios y si estudias algo relacionado con electricidad seguro te vas a topar con ellos darrat y otra cosa bonita es este término este término de acá a este término también se le conoce como como exile on como exile on 0 y se le llama a la permitida del espacio o bien la permitida de del vacío después vamos a platicar un poco más acerca de eso porque ahorita ya me pasé muchísimo del tiempo entonces nada más un pequeño resumen si tenemos una carga podemos calcular el voltaje de este capacitor a por cierto esto se llama capacitor entonces si tenemos una carga podemos calcular el voltaje de este capacitor y eso nos da una idea de la presión eléctrica que existe o sea de que tantas ganas tenemos de movernos de este punto a a este punto de que a este punto b si tuviéramos una forma de movernos vale o sea si pusiéramos un cable entonces las cosas empezarían a fluir y generaríamos una corriente después vamos a platicar de eso pero bueno además dada una configuración de áreas de distancia tenemos una cierta capacidad eléctrica y a través de esa capacidad eléctrica podemos conocer o bien el voltaje con la carga o bien la carga con el voltaje bueno nos vemos en el siguiente vídeo