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Ya vimos en varios videos atras que si tengo un plano infinito
uniformemente cargado - dibujare uno aqui -
no lo voy a dibujar infinito y ya te dire por que en un momento
si tuviera un plano infinito uniformemente cargado y digamos
que es positivo y que el campo electrico
generado por esté, es constante.
Estas son las lineas de campo,
deberian ser todas del mismo tamaño
y la fuerza del campo, o la magnitud del campo
es igual a 2 veces la constante de Coulomb por pi por la
densidad de carga del plano
asi que esto es infinito -- bueno pero que es la densidad de carga?
la vamos a definir cuando provemos que el campo electrico
enverdad es uniforme, pero que es densidad de carga ?
densidad de carga es la cantidad total de carga dividida
por el area, o la carga por area.
si tenemos un plano infinito, el area va a ser infinita
as ique este sera un numero constante, este tambien
va a ser infinito, asi que es algo dificil trabajar con el.
pero sabemos que si tenemos un plano no infinito
que tiene un area finita, y que cerca al centro
y bastante cerca al centro, este se aproxima a un plano infinito
cargado unformemente
Así que con esto dicho, vamos a ver si podemos averiguar de algunos de
las propiedades de la tensión y cómo se relaciona el voltaje a
la carga.
Si tuviéramos que tener dos paralelo--permítanme dibujarlo
antes de decirlo, porque creo que diciendo lo voy solo
los confunda.
Así que vamos a decir que tengo dos placas, que placa--y luego
Voy a hacer en un color diferente--y tengo
la placa y digamos que son del mismo tamaño y
ambos tienen área A.
Digamos que colocar más vale q de cargos aquí.
¿Esto es más q esto quede cargado positivamente, derecha?
Aquí pude llamar un montón de cargos.
Digamos que es menos Q, así que esto está cargado negativamente.
Así que lo que el campo eléctrico va a parecerse
¿entre estos dos?
Bueno, básicamente va a ser la combinación de la
campo eléctrico generado por esta placa en la parte superior de la
campo eléctrico generado por esta placa.
Y ambos van a ser constante cerca del centro,
Suponiendo que son razonablemente--y digamos
que son d aparte.
Suponiendo que d no es demasiado grande, cerca del centro, vamos a
tiene un campo eléctrico constante.
Por ejemplo, este verde que uno va a estar generando--su
líneas de campo se van a ver algo como esto.
Cerca del centro, es constante.
Estas están destinadas a buscar constante.
Cerca del centro, lo veremos como ese, y empezará a
protruir cuando llegue a los bordes.
Una vez más, cerca del centro, es constante.
Que uno debería has sido en un ángulo.
Comienzan a protruir, y lo miraremos
algo así.
Asimismo, esta placa púrpura generará una constante
campo eléctrico, y ya ha cargado negativamente, el campo
las líneas se va hacia él, no lejos de ella, así su
líneas de campo se van a ver algo como esto.
Cerca del centro, será constante y sus líneas de campo
se va a ver algo así.
Como puede ver, van a ser de la misma magnitud
y en la misma dirección y también
se protruir por ahí.
Por lo que el panorama es sólo tipo de tener dos veces el
campo eléctrico que tendría si solo tuvo uno de
Estas placas.
Así que vamos a decir que estamos operando cerca del centro de éstos,
donde tenemos aproximadamente un campo eléctrico constante y
ver si podemos averiguar la relación entre la
voltaje a través de estas dos placas y el área y tal vez
la distancia entre las dos placas.
Sabemos que el campo eléctrico generado por cualquiera de
Estos carga placas--voy a hacer en el azul de este color.
Así que para la parte inferior derecha aquí, lo que es la eléctrica
¿campo generado?
Es K 2 pi veces sigma.
Sigma es simplemente la carga total dividida por el área.
¿Asi Q / A, derecho?
Y sabemos que el campo eléctrico total generado por
Este va a ser esencialmente la misma cosa.
O sea, podríamos decir que es un signo menos, negativo, porque
va hacia ella, pero es
esencialmente la misma cosa.
Porque vemos que se superponen sólo dibujar el campo
línea, por lo que el eléctrico de campo desde que uno y sabemos
que van en la misma dirección.
Si se trata de alguna manera--bien, esto es negativo, por lo que el campo
líneas van hacia él.
Así además de pi de 2 K y esto es Q.
Nos podría haber dicho menos y luego tuvo un signo menos Q / A, pero nos
saben que van en la misma dirección, por lo que sabemos que
van a ser aditivo.
Así que sabemos que es el campo eléctrico total
va a ser K 4 pi Q / a.
Así que ahora sabemos la fuerza exacta de
el campo eléctrico.
Vamos a ver si podemos averiguar la diferencia de voltaje entre
este punto y en este punto.
¿Cuál fue la diferencia de voltaje, al igual que un examen?
Pues bien, la diferencia de voltaje es el potencial eléctrico
energía por carga si la carga fue aquí versus aquí.
Por lo tanto existe cuánto más energía potencial por coulomb
¿por un cargo para estar aquí en relación con el aquí?
Otra forma de verlo es una carga, una carga positiva
aquí, porque por defecto siempre estamos asumiendo un positivo
cargue cuando hablamos de números positivos y la
dirección de las líneas de campo o lo positivo
se haría cargo.
Así que de forma predeterminada, una carga positiva aquí realmente quiere ir
hasta esta placa negativa, aunque más tarde nos enteramos que
mayoría del movimiento en electrónica y electricidad,
es realmente la carga negativa que se está moviendo.
Es los electrones en movimiento.
Pero digamos que tenemos un ion positivo
o una carga positiva.
La tensión es una medida de si cualquier carga aquí, es lo mal
¿quiere mover a este punto, si tiene una manera de mover?
Si tenemos aire aquí o si tenemos un vacío, podría
ser difícil o imposible subir aquí.
Pero quizás si tuviéramos que conecte un cable donde el
cargos podrían realizar libremente y, a continuación, se moverá.
Y la tensión es tipo de cuán mal
¿quiere mover?
Casi se podría ver como presión.
Y tal vez voy a hacer un video completo en tratar de obtener un
comprensión intuitiva de tensión, ya que realmente
es probablemente la cosa más importante para obtener un intuitivo
comprensión de que, si alguna vez desea estudiar eléctrico
Ingeniería o lo que sea.
Pero de todos modos, hacia el problema.
¿Sabemos que el campo eléctrico combinado, es justo?
Arriba va en esa dirección.
¿Cuál es el potencial eléctrico en este punto
en relación con este punto o la diferencia de potencial
¿desde aquí hasta aquí?
Bueno, eso es la cantidad de energía por carga sería
¿tomar para mover una carga positiva de aquí a allí, derecha?
Recuerde, energía potencial eléctrica es la cantidad de trabajo
necesario para mover una carga desde allí a allí y luego
la tensión es cuánto hacerlo por carga.
Permítanme anote.
Así que el trabajo necesario para mover una carga desde allí a allí--
vamos a decir un coulomb 1 carga, será 1 coulomb veces la
campo eléctrico, porque siempre vamos a tener que ser
ir en contra del campo eléctrico.
Así que tenemos que aplicar una igual y opuesto a la fuerza.
Así que la fuerza que va a ser el campo eléctrico--tan
Ahora, esto sólo genera esta fuerza. eléctricas de Coulomb veces
campo, campo eléctrico de tiempos de carga, nos indica la fuerza en
¿la carga, correcta?
Es fuerza, y entonces tenemos que
multiplicar multiplicado por distancia.
Distancia de tiempos de fuerza.
Así vemos el trabajo necesario va a ser la eléctrica
campo veces joules d--la j es julios--y qué es la
diferencia de voltaje o la diferencia de potencial eléctrico
¿entre este punto y este?
Llamemos a ese punto un.
Llamemos a ese punto b.
Así Va menos Vb, cual es la diferencia de tensión, que
esencialmente la diferencia de energía potencial eléctrica
dividida por la carga.
O, por el cargo.
Bien, aquí, la carga fue sólo 1, por lo que sólo podemos dividir
por 1, y vemos que es igual al campo eléctrico
multiplicado por la distancia.
Y las unidades van a ser julios porque dividimos ambos
¿lados por julios de carga por coulomb, o voltios, derecha?
Eso es sólo las unidades.
Así que ¿qué significa?
Así el voltaje de diferencia--por lo que podemos decir cambio en el voltaje.
La diferencia de voltaje es igual al campo eléctrico,
que sabemos es constante pi de 4 K Q A veces la distancia.
O nos podríamos escribir esto.
Vamos a ver si podríamos escribir q como una función de V.
Así que si sólo hacemos un poco de manipulación algebraica, nos
¿puede obtener q es igual a qué?
Esencialmente nos sería dividir ambos lados por pi 4 Kd y
Multiplique ambos lados por A, por lo que obtendríamos a
más de 4 K pi d voltaje.
Y por qué es interesante?
¿Por qué lo hizo ir a través de todo este trabajo para llegar a esta
¿relación?
Bien, lo que demuestra, si nos fijamos en esto, si suponemos
que el área de las placas no están cambiando--que un
constante; Este es definitivamente un constante--y si suponemos
que la distancia entre las placas no cambian, lo que nos
ver es que hay una diferencia proporcional
entre la tensión y la cantidad de la carga combinada
en las placas.
Y eso es interesante porque, antes de hacer esto,
tal vez la tensión de alguna manera es proporcional al cuadrado de
los cargos o a la raíz cuadrada, pero ahora sabemos que
es directamente proporcional.
En realidad, este término aquí tiene un nombre y es
llamado capacitancia.
Y así otra forma de escribir esto, si dividimos
ambos lados por tensión, conseguimos Q/V es igual a 1 sobre 4 K pi
área a distancia.
Y así lo que esencialmente dice es la cantidad de
energía que--bien, en realidad, no quiero
ir en eso todavía.
Pero para una configuración determinada y la configuración es
definida por el área de las placas y la distancia--para
una configuración determinada, si sabe la cantidad de carga
Pongo sobre las placas, si hice un signo menos q aquí y un plus
Q aquí, sé que el voltaje a través de la
placas o viceversa.
Si sé el voltaje a través de las placas y sé su
configuración, sé cuánta carga existe, y esto es
llamado capacitancia y la unidad de capacitancia
se llama el faradio.
Y si usted es un ingeniero eléctrico o incluso
tomar un par de cursos de ingeniería eléctrica, te vas
familiarizarse con esto.
Y otra cosa a señalar; Este término derecho aquí,
para que sepas un poco de terminología.
Este término derecho aquí.
Este 1 sobre 4 K pi, esto a menudo se llama épsilon Naught,
o simplemente epsilon, y que ha llamado la permitividad del
espacio libre o permitividad del vacío.
Y tal vez en una futura Conferencia o un video futuro, I'll talk
más información acerca de por qué se llama.
Pero de todos modos, ya estoy bien encima del límite de tiempo.
Tan sólo quería darle un sentido de uno, que se puede
calcular la tensión a través de lo que llamamos, en
este caso, un condensador.
Dispone de capacitancia.
Esa tensión, tipo de puede ver como
la presión eléctrica.
¿Lo mal el cargo aquí desea mover aquí?
Y si pones un hilo aquí, usted aprenderá en un segundo--no
en un segundo, en varios vídeos--que
esa carga fluirá.
O realmente las cargas negativas fluirá de esta manera y
generar corriente.
Y haremos cuando empezamos a aprender un poco
más información acerca de la electricidad.
Para cualquier configuración determinada, tiene su correspondiente
capacitancia y, a continuación, dado que capacitancia, si pongo
cierta cantidad de carga, puedo averiguar la tensión, o si
Sé que hay algún voltaje, puedo averiguar la carga.
De todas formas, nos vemos en el siguiente vídeo.