El dipolo eléctrico

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Electromagnetismo

Campo eléctrico
La ley de Coulomb
El motor de Franklin
Campo y potencial de
una carga puntual
Campo y potencial
de dos cargas
marca.gif (847 bytes)Dipolo eléctrico
Línea de cargas.
Ley de Gauss.
Modelo atómico de
Kelvin-Thomson
La cubeta de Faraday.
Conductores
Generador de
Van de Graaff
Carga inducida en un
conductor
Esfera conductora en un
campo uniforme
Un péndulo que descarga
un condensador.
Condensador plano-
paralelo
Condensador cilíndrico
Condensador con un
dieléctrico.
Fuerza sobre un 
dieléctrico
Carga y descarga de un
condensador
Medida de la velocidad
de una bala
Potencial eléctrico

Componentes del campo eléctrico

java.gif (886 bytes)Actividades

 

El dipolo eléctrico es un tipo de distribución de carga que se presenta frecuentemente como veremos en la página dedicada a los dieléctricos.

El dipolo eléctrico está constituido por dos cargas, una positiva y otra negativa del mismo valor, separadas una distancia d, que se supondrá pequeña en comparación a la distancia r del punto P en el que se desea conocer el potencial V y la intensidad del campo eléctrico E.

 

Potencial eléctrico

dipolo.gif (2444 bytes) El potencial en el punto P distante r1 de la carga –Q y r2 de la carga +Q es

Expresamos r1 y r2 en función de r y q , que es la posición del punto P expresada en coordenadas polares.

teniendo en cuenta que d es pequeño frente a r, podemos obtener una buena aproximación empleando el desarrollo en serie

para expresar de forma aproximada los cocientes r/r1 y r/r2.

Despreciando los términos de orden superior a d2/r2

De esta forma el potencial V se expresa de una forma mucho más simple.

Es interesante destacar que el potencial debido a un dipolo disminuye con la inversa del cuadrado de la distancia r, mientras que para una carga puntual disminuye con la inversa de r.

 

Componentes del campo eléctrico

Las componentes de E en coordenadas polares se pueden calcular a partir del gradiente de V expresado en coordenadas polares

dipolo1.gif (2362 bytes) Las componentes del campo eléctrico E son

La intensidad del campo eléctrico disminuye como el cubo de la distancia r.

Definimos momento dipolar al vector p, cuyo módulo es p=Qd, el producto de la carga Q por la separación d, y que se dirige desde la carga negativa a la positiva.

 

Actividades

El applet calcula y traza las líneas de fuerza y equipotenciales de un dipolo eléctrico de momento dipolar p. El módulo de p (en unidades arbitrarias) lo podemos cambiar en el control de selección titulado momento dipolar y a continuación, pulsamos el botón titulado Nuevo.

Las equipotenciales se han trazado de modo que su separación es de 10 unidades arbitrarias de potencial.

Observar que las líneas de fuerza y equipotenciales son similares a las obtenidas en el applet del sistema de dos cargas, cuando las cargas son iguales y opuestas.

LineasApplet aparecerá en un explorador compatible JDK 1.1