Cargas
Puntuales y Distribuciones Continuas ADM
En el estudio de la electricidad, la forma en que se presenta la carga determina cómo analizamos sus efectos. Dependiendo del tamaño del objeto y la distancia de observación, distinguimos principalmente entre cargas puntuales y distribuciones continuas.
Cargas
Puntuales
Se define como carga puntual a aquella que se considera concentrada en un único punto geométrico del espacio. Esta simplificación se aplica habitualmente a partículas elementales como electrones, protones e iones. También tratamos como puntual a cualquier objeto cargado cuando las magnitudes eléctricas se calculan a distancias mucho mayores que las dimensiones propias del objeto.
Sistema de
Cargas Puntuales
Se define como la suma vectorial de todas las cargas que ejercen su influencia sobre la carga de prueba.
Distribuciones
Continuas de Carga
A nivel macroscópico, la carga individual de un electrón es tan pequeña que su naturaleza no es perceptible. Debido a que estas cargas están extremadamente cerca entre sí en comparación con las distancias de estudio, que se tratan como si estuvieran repartidas de forma ininterrumpida.
Para analizar estos
sistemas, se utilizan elementos diferenciales de carga dQ, que son porciones de
carga lo suficientemente pequeñas para comportarse como cargas puntuales, pero
que contienen muchísima más carga que un solo electrón. Matemáticamente, esto
se expresa bajo la condición:
e <
dQ < Q
e: Unidad fundamental
de carga (electrón/protón).
dQ: Elemento diferencial de carga.
Q: Carga neta total del cuerpo.
Tipos de
Distribución
La carga puede distribuirse en el espacio de tres maneras distintas según las dimensiones del objeto:
Distribución
Lineal
La carga se reparte a lo largo de una sola dimensión (una línea). Se utiliza un elemento diferencial de línea (dL).
Distribución
Superficial
La carga se extiende sobre dos dimensiones (una superficie). Se utiliza un elemento diferencial de superficie (dS).
Distribución
Volumétrica
La carga ocupa un volumen de tres dimensiones. Se utiliza un elemento diferencial de volumen (dV).
Resumen
Carga Puntual
Carga sin dimensiones apreciables o vista desde muy lejos.
Modelo
Continuo
Aproximación macroscópica donde las cargas individuales son tan numerosas y cercanas que parecen una sola mancha continua.
Elemento dQ
Porción mínima de carga utilizada para el cálculo, tratada como un punto geométrico.
Geometría
La carga se clasifica en lineal, superficial o volumétrica según el espacio que ocupe.
Esquema
Modelos de Carga
Puntual
Partículas o grandes distancias.
Sistema de
cargas puntuales
Suma vectorial de todas la cargas que ejerce fuerza
Continuo
Acumulación masiva de cargas microscópicas.
Condiciones del Diferencial ($dq$)
Mucho mayor que un electrón e.
Mucho menor que la carga total Q.
Clasificación Geométrica
Unidimensional (Línea - dL).
Bidimensional (Superficie - dS).
Tridimensional (Volumen - dV).
Mapa Mental
CARGA ELÉCTRICA
PUNTUAL
Electrones / Protones.
Distancia >> Tamaño objeto.
CONTINUA (Macroscópica)
Concepto
Cargas muy juntas = Reparto fluido.
Herramienta
Diferencial de carga (dQ).
Distribuciones:
Lineal (1D).
En el estudio de la electricidad, la forma en que se presenta la carga determina cómo analizamos sus efectos. Dependiendo del tamaño del objeto y la distancia de observación, distinguimos principalmente entre cargas puntuales y distribuciones continuas.
Se define como carga puntual a aquella que se considera concentrada en un único punto geométrico del espacio. Esta simplificación se aplica habitualmente a partículas elementales como electrones, protones e iones. También tratamos como puntual a cualquier objeto cargado cuando las magnitudes eléctricas se calculan a distancias mucho mayores que las dimensiones propias del objeto.
Se define como la suma vectorial de todas las cargas que ejercen su influencia sobre la carga de prueba.
A nivel macroscópico, la carga individual de un electrón es tan pequeña que su naturaleza no es perceptible. Debido a que estas cargas están extremadamente cerca entre sí en comparación con las distancias de estudio, que se tratan como si estuvieran repartidas de forma ininterrumpida.
dQ: Elemento diferencial de carga.
Q: Carga neta total del cuerpo.
La carga puede distribuirse en el espacio de tres maneras distintas según las dimensiones del objeto:
La carga se reparte a lo largo de una sola dimensión (una línea). Se utiliza un elemento diferencial de línea (dL).
La carga se extiende sobre dos dimensiones (una superficie). Se utiliza un elemento diferencial de superficie (dS).
La carga ocupa un volumen de tres dimensiones. Se utiliza un elemento diferencial de volumen (dV).
Resumen
Carga Puntual
Carga sin dimensiones apreciables o vista desde muy lejos.
Aproximación macroscópica donde las cargas individuales son tan numerosas y cercanas que parecen una sola mancha continua.
Porción mínima de carga utilizada para el cálculo, tratada como un punto geométrico.
La carga se clasifica en lineal, superficial o volumétrica según el espacio que ocupe.
Esquema
Modelos de Carga
Puntual
Partículas o grandes distancias.
Suma vectorial de todas la cargas que ejerce fuerza
Acumulación masiva de cargas microscópicas.
Condiciones del Diferencial ($dq$)
Mucho mayor que un electrón e.
Mucho menor que la carga total Q.
Clasificación Geométrica
Unidimensional (Línea - dL).
Bidimensional (Superficie - dS).
Tridimensional (Volumen - dV).
Mapa Mental
CARGA ELÉCTRICA
PUNTUAL
Electrones / Protones.
Distancia >> Tamaño objeto.
CONTINUA (Macroscópica)
Concepto
Cargas muy juntas = Reparto fluido.
Diferencial de carga (dQ).
Lineal (1D).
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