Formulario de Electricidad y Magnetismo

Unidades Fundamentales Magnitud física básica

Símbolo dimensional

Unidad básica

Símbolo de la unidad

Longitud

L

Metro

m

Tiempo

t

Segundo

s

Observaciones Se define fijando el valor de la velocidad de la luz en el vacío. Se define fijando el valor de la frecuencia de la transición hiperfina del átomo de cesio.

Masa

M

Kilogramo

kg

Es la masa del «cilindro patrón» custodiado en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, en Sèvres, Francia.

Intensidad de corriente eléctrica

I

Amperio

A

Se define fijando el valor de constante magnética.

K

Se define fijando el valor de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Temperatura

T

Kelvin

Cantidad de sustancia

N

Mol

mol

Se define fijando el valor de la masa molar del átomo de 12C a 12 gramos/mol. Véase también número de Avogadro.

Intensidad luminosa

J

Candela

cd

Véanse también conceptos relacionados: lumen, lux e iluminación física.

Valores Constantes

Suma de Fuerzas

Frecuencia, Periodo y Velocidad de Propagación

Definición de Carga

Constante de Puntualidad en el Vacio o de Permitividad del medio en el Vacio y Ley de Coulomb

Ley de Coulomb

Donde la constante K de Coulomb se puede sustituir por es la constante de fuerza de Coulomb.

, la cual

Para calcular la interacción en otro medio, que no sea en el vacio, es necesario cambiar la permitividad de dicho medio.

Campo Eléctrico

Se considera una carga de prueba , colocada a una distancia r de una carga q. La magnitud de la fuerza que actúa sobre q esta expresada por:

Como: Sustituyendo F

Campo Eléctrico (Continuación)

Y sabiendo que

Densidad de Cargas Eléctricas Densidad Lineal

Densidad Superficial

Densidad Volumétrica

Densidad de Carga Volumétrica Podemos definir la densidad de carga eléctrica en una configuración volumétrica como: Dando la diferencial Por otro lado sabemos que el campo eléctrico puede ser expresado como: Esto es O igual a también Si deseamos conocer como es el diferencial de campo eléctrico en que atraviesa una configuración volumétrica, entonces:

Sustituyendo a dq por (1) Para Volúmenes

Integrando

Densidad de Carga Superficial La densidad de carga superficial se define como: Dando la diferencial Un diferencial de carga eléctrica dQ para un cuerpo con densidad de carga superficial produce un campo: Sustituyendo a dq por (2)

Para áreas

Integramos

Densidad de Carga Lineal Una configuración de carga, no menos interesante, es el caso de la distribución de carga lineal. La densidad de carga lineal es definido como: Dando la diferencial Al igual que en los casos anteriores, estamos interesados en determinar como es el campo eléctrico. Sustituimos a dq por (3)

Para líneas

Integramos ambos lados

Principio de Superposición de los Campos Campo Total

ó

Flujo del Campo Eléctrico y Ley de Gauss

Potencial Eléctrico

Cuando el punto A= 0, se tiene:

Ley de Ohm y Potencia Eléctrica o Ley de Watt Ley de Ohm

Potencia Ley de o Eléctrica Watt

Relación Entre Ley de Ohm y Potencia Eléctrica o Ley de Watt La siguiente formula procede de sustituir V por IR, proveniente esto de su igualdad antes mencionada :

Asi:

Sustituyendo V por IR

Relación Entre Ley de Ohm y Potencia Eléctrica o Ley de Watt (Continuación) Y al sustituir la expresión de I2 por V2/R2, de su respectiva relación, tendremos lo siguiente:

si

Entonces