Fundamentos de Electromagnetismo: Fórmulas Clave y Conceptos Esenciales
español con un tamaño de 5,43 KBElectroestática, Campo y Potencial Eléctricos
- Interacción entre cargas puntuales:
F = K·(q₁·q₂)/r² - Campo eléctrico creado por cargas puntuales:
E = K·Q/r²;F = q·E - Campo creado por distribuciones continuas de carga:
- Densidad lineal de carga:
λ = q/L - Densidad superficial de carga:
σ = q/S - Densidad volumétrica de carga:
ρ = q/Vvol
- Densidad lineal de carga:
- Flujo eléctrico:
Φ = E·S·cos α - Ley de Gauss:
Φ = qencerrada/ε₀ - Energía potencial eléctrica:
Ep = K·q·q'/r;W = -ΔEp - Potencial eléctrico:
V = Ep/q'- Para carga puntual positiva (
q > 0):V = K·q/r - Para carga puntual negativa (
q ):V = -K·q/r
- Para carga puntual positiva (
Corriente Eléctrica y Aplicaciones del Campo Eléctrico
- Corriente eléctrica:
I = Q/t - Dirección y sentido (Corriente de deriva):
I = q·n·A·vd - Densidad de corriente:
J = n·q·vd - Resistencia eléctrica:
R = V/I - Ley de Ohm:
V = I·R - Resistencias en serie:
Req = R₁ + R₂ + ... - Resistencias en paralelo:
1/Req = 1/R₁ + 1/R₂ + ... - Potencia:
- General:
P = I·V - En una resistencia:
P = V²/R = I²·R - En una batería (ideal):
P = I·ε
- General:
- Ley de Joule (Calor generado):
Q = I²·R·t - Potencia de salida (según documento):
Psalida = I·ε²·r - Potencia de entrada (según documento):
Pentrada = -I·ε·I²·r - Capacidad de un condensador:
C = Q/V - Capacidad de placas paralelas:
C = ε·A/d - Campo eléctrico entre placas paralelas:
E = σ/ε - Condensador esférico:
E = q/(4·π·ε₀·r²) - Condensador cilíndrico:
E = λ/(2·π·ε₀·r) - Condensadores en serie:
1/Ceq = 1/C₁ + 1/C₂ + ... - Condensadores en paralelo:
Ceq = C₁ + C₂ + ...
Campo Magnético
- Fuerza magnética sobre una carga:
Fm = q·v·B·sen α - Fuerza magnética sobre una corriente (segmento L):
Fm = I·L·B·sen α - Fuerza de Lorentz:
F = q(E + v × B) - Movimiento de una carga en un campo magnético:
- Si la velocidad es paralela al campo (
v || B):F = 0 - Si la velocidad es perpendicular al campo (
v ⊥ B):- Movimiento circular:
F = m·a ⇒ q·v·B = m·(v²/R) - Periodo:
T = 2·π·m/(q·B) - Frecuencia ciclotrónica:
f = 1/T = q·B/(2·π·m)
- Movimiento circular:
- Si la velocidad es paralela al campo (
- Selector de velocidades:
q·v·B = q·E ⇒ E = v·B ⇒ v = E/B - Relación trabajo-energía (según documento):
q(Vinicial - Vfinal) = ½mvf² - ½mvi² - Espectrómetro de masas:
R = m·v/(q·B) ⇒ m = q·B·R/v - Fuerza magnética sobre una corriente (alambre recto perpendicular al campo):
Fm = I·L·B - Efecto Hall:
Fm = Fe ⇒ E = v·B ⇒ VH = v·B·d(dondedes el ancho del conductor) - Fuerza magnética sobre una espira:
- Momento dipolar magnético:
μ = I·S - Momento de giro (Torque):
τ = μ·B·sen θ
- Momento dipolar magnético:
- Generación de campos magnéticos:
- Una carga en movimiento (Ley de Biot-Savart para carga puntual):
B = (μ₀·q·v·sen θ)/(4·π·r²) - Una corriente (según documento):
B = (μ₀·I·L·ur)/(4·π·r²) - Una corriente rectilínea muy larga:
B = μ₀·I/(2·π·R) - Una espira circular:
- Campo en el centro:
Bcentro = μ₀·I/(2·R) - Campo en el eje a distancia x del centro:
Beje = (μ₀·I·R²)/(2·(R²+x²)^(3/2))
- Campo en el centro:
- Un Solenoide (finito):
B = (μ₀·I·n/2)·(cos α - cos β) - Solenoide infinito:
B = μ₀·n·I - Solenoide semi-infinito:
B = μ₀·n·I/2
- Una carga en movimiento (Ley de Biot-Savart para carga puntual):
- Ley de Ampère:
∮B·dl = μ₀·Iencerrada