Vale, perfecto. Pues yo te enviaré esa información, Alejandro, y pues también es bueno que lo sacamos mejor, pues seguro que en el grupo de WhatsApp seguramente estéis más conectados. Bueno, muy bien, muchas gracias. Muy bien, pues vamos a seguir con esta parte de electricidad y vamos a hablar ahora, primera parte, un poco de condensadores y de capacidad. Sabemos que el potencial de una esfera conductora, lo vimos el último día, es análogo al potencial que crearía una carga puntual situada en el centro de la esfera y del mismo valor a esa distancia. Fijaos cómo la expresión es v igual a 1 partido 4. 4 pi cero sub 0, q partido por r. ¿Sí? Eso que implica, pues que este potencial, no, que tenemos el potencial de una esfera conductora es idéntico, es idéntico al que crearía una carga puntual situada en su centro. El potencial de una esfera conductora es proporcional, es proporcional a su carga e inversamente proporcional a su radio. ¿No? ¿Vale? Aquí tenéis un poquito, ¿no? ¿Cómo se define la capacidad, no? ¿Cómo se define la capacidad de un conductor? Como el cociente entre la carga partido su potencial. El cociente de la carga partido por potencial, que es una relación que es constante. La carga partido por su potencial, que es una relación que es constante para cada conductor. Aquí tenéis un ejemplo para distintas esferas conductoras de distinto radio, ¿no? Y la capacidad es distinta porque tiene distinto, distinto, mmm, distinto radio. ¿Vale? Entonces la capacidad, eh, de un conductor es un parámetro geométrico, eh, y es el cociente entre la carga y el potencial. ¿Eso qué quiere decir? Que cuando a un conductor le vamos aplicando distinto potencial. La carga que adquiere es tal que el cociente es constante. ¿Eh? La relación carga-potencial. Bueno, ya lo hemos visto aquí. Es la capacidad descarga partido por el potencial. En el caso de una esfera conductora, ¿no? Donde el potencial es 1 partido, ¿no? 1 partido 4pi es igual a 0q partido por r, ¿no? Vemos que la capacidad es 4pi es igual a 0q partido por r. Las unidades, un coulombio partido por un voltio es un faradio. Pero el faradio es una unidad de capacidad muy grande. Y se trabaja mucho en microfaradios, nanofaradios y picofaradios. Y esto lo tenéis que recordar vosotros. Que un picofaradio son 10 a la menos 12 faradios. Un nanofaradio 10 a la menos 9 faradios. Y un microfaradio... 10 a la menos 6 faradios. ¿Vale? ¿De acuerdo? Igual que la carga, que se puede expresar en microculombios, nanoculombios habitualmente. Bien. ¿Qué es un condensador? Una cosa que hemos visto es lo que es un conductor. Un conductor... Hemos hablado de la capacidad de un conductor. Que es la carga partido por el potencial. Pero un condensador... Un condensador es un dispositivo que permite almacenar energía. Y está formado realmente... Por dos conductores. Por dos conductores que tienen la misma carga y signo contrario. A los cuales se les ha aplicado una diferencia potencial. ¿Eh? ¿Vale? Es decir, tenemos dos conductores... Que tienen la misma carga y de signo contrario. A los cuales se les ha aplicado una diferencia potencial. Y por lo tanto... ¿No? Va a haber un campo eléctrico entre los mismos. Aquí tenéis en imagen... Un condensador plano. Que está formado por dos láminas planoparalelas. ¿No? De la misma superficie. Que tienen la misma carga y de signo contrario. ¿Vale? La diferencia potencial que hay... VA menos VB... Es E por D. ¿No? Fijaos que las líneas de campo... Del campo eléctrico tendrían la misma dirección y sentido que el vector... Que el vector... Distancia. Pues si ya pongo E por D... Por coseno de cero. No hace falta ponerlo. ¿Vale? Entonces la capacidad... ¿Qué valía el campo eléctrico entre dos láminas cargadas? ¿Os acordáis? En una era... Se sumaban y era sigma partido por E sub cero. Era el campo eléctrico entre dos láminas cargadas. Era constante. ¿Sí? Entonces esto sería... Sigma partido de E sub cero y por D. La diferencia potencial. Entonces la capacidad de un condensador plano es la carga... La carga... Que es sigma por superficie... Partido de la diferencia potencial. Que es sigma por D... Partido de E sub cero. Por tanto, E sub cero... Por S partido por D. Entonces vemos que... La capacidad de un condensador plano... Es el E sub cero por S partido por D. ¿Vale? Donde E sub cero es la constante eléctrica del vacío. O aire. De manera que... Si... De manera que... Si tenemos otro medio... ¿No? Si tenemos otro medio... Diferente... Introduciríamos la constante eléctrica relativa. Un dieléctrico. Mica, vidrio, etc. Y sería E sub cero por S partido por D. Donde S sub r sería la constante eléctrica relativa del medio en cuestión. Agua, mica, vidrio, etc. Siempre vale más que la unidad. Puede ser 2, 3, 4, etc. ¿De acuerdo? Lo tendremos aquí a continuación. ¿No? La capacidad descarga partido por diferencia de potencial. Se abría y iba poniendo una V. Son faradios. ¿No? El campo eléctrico. Veis la separación. La D. La distancia. ¿No? Y aquí lo tenéis. Que la diferencia de potencial es E por D. ¿No? ¿Vale? Y bueno. No nos da aquí el resultado. Pero nosotros lo hemos puesto en el caso de un condensador plano. ¿No? Que en el caso de un condensador plano lo hemos deducido S sub 0 por S partido por D. Siendo S la superficie de una de las armaduras de las láminas conductoras de la distancia entre ellas. Y ya hemos insistido que si teníamos un dieléctrico y no teníamos aire vacío, este A es S sub 0 que viene multiplicado por un A es S sub r. Que es la constante dieléctrica relativa. ¿Eh? Que puede valer 2, 3, 4, 5, lo que sea. ¿Vale? Bien. ¿Qué pasa? Podemos tener asociación de condensadores. Los condensadores se pueden asociar en serie o en paralelo. ¿Qué es una asociación de condensadores en serie? Cuando conectamos la lámina o la placa positiva con la negativa. Uy, perdón. Un momentito. Esto es tan pequeñito. A ver. Es decir, positivo, negativo, positivo, negativo. ¿No? Y vamos ahí. La positiva. La positiva con la negativa. Y así periódicamente. Mientras que en paralelo se comunica la positiva con la positiva, se contacta y la negativa con la negativa, ¿eh? Se contacta. ¿Eh? Vamos, vemos la diferencia, ¿no? Entre en serie y en paralelo. ¿Eh? Vemos la diferencia. En paralelo, la positiva con la positiva. ¿En qué se diferencia después también? Ojo. Pues que la carga en serie de cada condensador es la misma. Es la misma e igual a la total. ¿Eh? Y el potencial es suma de potenciales. Mientras que cuando tenemos en paralelo, el potencial de cada uno de ellos es el mismo e igual al total. Y la carga total es la suma de cargas. ¿Vale? La carga se va repartiendo entre cada condensador. Y ahora veremos a qué es igual la capacidad. ¿No? Mirad. Esto es lo que... Os estaba comentando. Y cuando tenemos asociados en serie, la capacidad equivalente a 1 partido por C es sumatorio de las inversas. Sumatorio de las inversas. ¿Eh? En serie se deduce que 1 partido por C es 1 partido C1 más 1 partido C2 más las veces que sea. ¿No? Tantos condensadores tengamos. Mientras que si es en paralelo, donde ya hemos estipulado que la carga total es suma de cargas. ¿No? Y que el potencial... De cada condensador es el mismo e igual al total. La capacidad equivalente... La capacidad total o equivalente es la suma de las capacidades de cada uno de los condensadores. ¿Vale? Tengamos el número que tengamos. ¿Cuál es la energía almacenada por un condensador? Bueno, pues vamos a verlo. Cuando se carga un condensador, ¿no? El trabajo eléctrico que se realiza al comunicarle un diferencial de carga, el diferencial de trabajo, sería V por diferencial de Q. ¿Vale? Ahora bien, la capacidad es carga partido por voltaje. Luego el voltaje es carga partido por capacidad. Eso quiere decir que el diferencial de trabajo yo lo puedo expresar como carga partido por capacidad por diferencial de Q. Y si quiero calcular... El trabajo tengo que integrar desde cero a Q. Y es lo que tenemos aquí abajo, lo que hemos hecho. ¿Eh? Hemos integrado, ¿no? Aquí tenemos en forma diferencial y abajo del todo tenemos la integral de Q partido por C diferencial de Q. La integral de Q es Q cuadrado partido por 2 de cero a Q. Pues me queda que la energía almacenada por un condensador es Q cuadrado partido por C. Un medio de Q cuadrado partido por C. Se puede dejar de esta manera como un medio de Q. O bien, ese trabajo o energía almacenada también se puede expresar como un medio de Q por V. O un medio de C V cuadrado. Y las tres expresiones son equivalentes. ¿Cómo se pasa de una a otra? Pues C igual a Q partido por V. ¿Vale? ¿De acuerdo? Seguimos. Este trabajo no coincide con la energía potencial almacenada por el condensador. ¿Vale? Es decir, la energía que nosotros tenemos que aplicar para cargar un condensador es la misma energía que tiene almacenada el condensador. ¿Y dónde está esa energía almacenada? Entre las láminas del condensador. ¿Eh? Con esa carga. Ahí está. ¿De acuerdo? Cualquiera de las tres fórmulas que hemos citado. Bueno, aquí vamos a ver cómo sería la energía de un campo eléctrico, ¿no? Dice, bueno, vamos a ver. A ver, si tenemos aquí un campo eléctrico entre dos láminas, ya lo hemos dicho antes que el campo eléctrico entre dos láminas plano paralelas era sigma partido del siglo sub cero, ¿no? Porque era la suma de los dos campos eléctricos creado por cada una de las láminas. Ya sabéis que el campo eléctrico creado por una lámina es sigma partido del siglo sub cero, ¿no? Lo hemos estado viendo. ¿Eh? Eso es el creado por una lámina. Si tenemos dos láminas, entre los dos, entre las dos se suman los dos campos y me queda, pues, este campo eléctrico. Esta expresión que tenéis aquí, ¿no? Vemos la expresión de la capacidad que lo hemos visto hace un ratito, ¿no? Y también, pues, la energía almacenada, ¿no? La energía almacenada sustituye la capacidad por la expresión de este condensador plano. Vemos cómo la energía almacenada, ¿no? Depende, es directamente proporcional al cuadrado del campo eléctrico. Es directamente proporcional al cuadrado del campo eléctrico. ¿Sí? Esa es la energía almacenada. Si yo quisiera expresar esto, fijaos, por S y por D. ¿Qué es S y por D? S es la superficie de una de las láminas y D es la distancia entre las láminas. ¿Eso qué es? Un volumen. Si yo quisiera saber la energía almacenada por unidad de volumen, tendríamos que dividir por el volumen, en este caso concreto, estas dos láminas plano paralelas, que es S por D. Y me quedaría, me quedaría que la energía almacenada, ¿eh? Por unidad. Por unidad de volumen es un medio de S y 1 sub 0 por E cuadrado. ¿Eh? Y eso es la densidad de energía almacenada, ¿eh? Un medio de la constante eléctrica en el vacío por el campo eléctrico al cuadrado. Entonces, la energía almacenada por unidad de volumen es proporcional a qué? Al cuadrado del campo eléctrico. Y nada más. ¿Eh? Al cuadrado del campo eléctrico. ¿Vale? Entonces, vemos que la energía almacenada solo depende de qué. Depende del campo eléctrico. ¿Eh? Es decir, la cantidad de energía almacenada por unidad de volumen es exclusivamente función del campo eléctrico. ¿Vale? Densidad de energía. ¿Vale? ¿De acuerdo? Ahora, si quisiéramos determinar la energía de un volumen determinado, tendríamos que calcular, multiplicar esta energía, ¿no? Esta energía por unidad de volumen por el volumen en cuestión. ¿No? Si queremos volver a la expresión de antes, que sería el volumen entre las dos láminas plano paralelas, se iría a la superficie por la distancia. ¿No? ¿De acuerdo? Si quisiéramos conocer la energía que tendríamos almacenada en un volumen dado. Bueno, aquí tenéis un ejemplo de condensador cilíndrico formado por dos cilindros metálicos concéntricos, ¿no? De distinto radio y misma longitud. Que se cargan con una diferencia potencial incremento de V. Y nos piden ver cuál es su capacidad. Bueno, ¿la capacidad qué será? La carga de una... una de las láminas partido la diferencia potencial. Es así. Pero claro, la diferencia potencial hay que calcular previamente el campo eléctrico. Y tenemos que calcular el campo eléctrico que va por una distancia cilíndrica. ¿Qué tal? Que eso lo tenemos hecho de Gauss, ¿no? Por el teorema de Gauss. Aquí lo tenéis otra vez desarrollado. ¿Veis cómo el campo eléctrico es inversamente proporcional a la distancia? ¿No? ¿Lo veis? Y tiene un carácter radial. Entonces, la diferencia potencial... ¿No? La diferencia potencial VA menos VB es integral de diferencial de R. De R sub A a R sub B. ¿Vale? O de AB, como lo pone aquí. Siendo A el radio menor y B el radio mayor. ¿Sí? Bueno, pues a partir de aquí tenéis la diferencia potencial. ¿No? Si tenemos la diferencia potencial, pues la capacidad sabemos que es la carga por la diferencia potencial. Que se suele abreviar poniendo V. No se suele poner incremento de V. Se suele poner V. Pero esta V hay que recordar que es diferencia potencial. Diferencia potencial. ¿De acuerdo? Vale. Bueno, pues esto lo veis. Y veis aquí abajo, ¿no? A que es igual esta capacidad. Y os dais cuenta que solo depende de la geometría del condensador cilíndrico. Es decir, de la relación de los radios... ...interior y exterior. Y de la longitud. ¿Eh? Siempre, la capacidad depende de las propiedades geométricas. Aquí tenéis un condensador esférico. ¿No? ¿Vale? Con dos esferas metálicas de radio R1 y R2. ¿Vale? Y se cargan a una diferencia potencial... Diferencia potencial V. Entonces, ¿cómo lo hacemos esto? Bueno, pues vamos a ver. ¿Dónde está la carga? La carga está... Está claro que está en la superficie de la esfera conductora de R1. La carga negativa, en este caso. Y en la esfera mayor. La carga igual y de signo contrario. ¿Vale? La expresión del campo eléctrico... ¿No? En un punto exterior... En un punto entre los dos... Entre los dos... Entre los dos conductores metálicos... Fijaos que el campo eléctrico... Es... Esta expresión de aquí, que es análoga... Al que crearía una carga puntual... Situada en el centro... De esa esfera metálica. ¿Vale? Sería esto. Bueno. Entonces, si queremos nosotros... Calcular... La capacidad, tengo que saber la diferencia potencial. Y para calcular la diferencia potencial... Tengo que aplicar la expresión... Integral de E diferencial de R. ¿Vale? Aquí pone el signo menos delante... Porque pone VB menos VA. Si pone VA menos VB... No pone el signo menos delante. ¿Vale? Bueno. Se integra... No, se aplica la regla de Barrow... Y nos queda esta expresión que tenéis aquí. ¿Vale? Aquí hay otra cuestión. Que es que el campo eléctrico... No nos engañemos. La carga es negativa. Tiene sentido contrario al diferencial de R. ¿Eh? No lo indica aquí... Pero hay como dos signos menos que se me van. ¿Por qué? Es decir, este signo menos que está puesto es correcto. ¿No? La integral... De R a la menos... De R a la menos 2 es menos 1 partido por R. ¿No? Y... Este menos 1 partido por R se me va con otro signo. Que será 1 partido por R2. Menos 1 partido por R1. Pero como tiene... Tiene... Hay otro signo menos. Si os dais cuenta... Para que os salga esta expresión... De R2 menos R1... ¿No? Tenéis que tener lo siguiente. ¿Vale? Tenemos que tener esta expresión. Para que os salga esta expresión que tenéis aquí. Con R2 más grande de R1. Entonces, cuidado con los signos. Porque aquí falta indicar... ¿No? Que incremento de V... ¿No? Evidentemente es menos E diferencial de R. Es un producto escalar. Pero menos por menos da más. Porque es... Menos E diferencial de R. En este caso por coseno de... De 180. ¿Por qué coseno de 180? ¿Lo veis o no? Porque tiene un carácter atractivo. ¿No? Tenemos una carga negativa. Entonces forma 180 grados el campo. Y... El diferencial de R. El desplazamiento. ¿Vale? Bueno... Pues así os saldrá. Seguimos. Bueno, ya hemos acabado con esto. Si os parece vamos ahora a otro documento. Que nos habla de la corriente continua. ¿Eh? También estamos en el tema... Corriente continua. ¿No? Aquí tenemos un flujo de cargas eléctricas. ¿No? Y... Tenemos que tener claro que en las materias conductoras... ¿No? Lo que fluye en un principio... ¿No? Sabemos que... Que lo que se mueve son los electrones. ¿No? Y que los electrones se toman por convenio... El sentido de la corriente eléctrica... El sentido contrario al que se mueven los electrones. ¿No? ¿Pero qué es la intensidad de una corriente eléctrica? La intensidad de una corriente eléctrica... Sería la cantidad de carga... Que circula por unidad de tiempo... ¿No? ¿Vale? El flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo... A través de una superficie. A través de una superficie perpendicular a dicho flujo. Es... La cantidad de carga que circula por unidad de tiempo... Y por unidad de superficie perpendicular... A la dirección... Del movimiento. ¿No? El sentido de la corriente eléctrica... Coincide con el sentido del campo eléctrico... Que es el sentido en que se movería una carga positiva... Abandonada... En el seno de ese campo eléctrico. ¿Vale? Si los portadores de carga son positivos... Que podemos tener... Conductores de segunda especie que son iones positivos... Evidentemente... Se moverán en la misma dirección y sentido... Que el campo eléctrico. Que las líneas de campo. Pero, si los portadores de carga son negativos... En concreto, si pueden ser electrones o iones negativos... Se moverán en sentido contrario. ¿Eh? Si en un conductor no hay campo eléctrico... Estará en equilibrio. ¿No? Para que exista un flujo de electrones... Para que exista un flujo de cargas... Tiene que haber un campo eléctrico en su interior. Si no hay un campo eléctrico... No va a haber una corriente eléctrica. ¿Eh? No quiere decir que no se muevan las cargas... Sí que se mueven, pero tienen un movimiento aleatorio... Un movimiento Browniano... Aleatorio... Que hace que el resultado final... Es como si no se moviera nada. No hay un desplazamiento de carga. ¿De acuerdo? Bueno... Aquí tenéis esta definición de intensidad... ¿No? Donde... Lo estamos dejando en función de la velocidad... En función... De... Eh... De la densidad de portadores... ¿No? La carga de cada uno de ellos... Y la velocidad con que se mueve. Es una expresión conocida... Donde la intensidad... También se puede expresar... En función de la velocidad de sus portadores... De la carga de uno de ellos... Y... De... De esa densidad... ¿No? Ojo que esa es la superficie... La superficie perpendicular al sentido... Del desplazamiento de las cargas... Bien... También es bueno conocer lo que se entiende por... Densidad de corriente... La densidad de corriente... Dice cuantos portadores de carga atraviesan una superficie... ¿No? Por unidad de superficie y tiempo... Es la corriente... La intensidad de la corriente... Por unidad de superficie... En definitiva, esta densidad de corriente... Lo que hacemos es dividir... ¿No? La intensidad por la superficie... Al dividir la intensidad por la superficie... Tendremos la densidad de corriente... La densidad de corriente... ¿Vale? Y... Podemos relacionar una con la otra... Véis aquí despejando la intensidad... Es J por diferencial de S... ¿Vale? Bueno... Vamos a definir ahora... Lo que se entiende por resistencia de un conductor... Sabemos que la diferencia de potencial... Entre dos puntos es... La integral del vector campo... Por... Diferencial de L... Si el campo eléctrico es constante sale fuera de la integral... Y... Diferencial de L que es L... La longitud, incremento de L... ¿No? ¿Qué es la resistencia eléctrica? Resistencia eléctrica es una medida de que... De la oposición que ejerce un material... ¿No? En un conductor concreto que... Al flujo de cargas eléctricas a través de él... ¿No? Y se define... Esta resistencia eléctrica se define... Porque es una propiedad intrínseca del conductor... Y va a depender también exclusivamente... De cuestiones geométricas... ¿No? Se define como el cociente entre la diferencia potencial aplicado... Y la intensidad de la corriente... Que circula por el conductor... De manera que... Existe una relación directa entre la diferencia potencial y la intensidad... Y el cociente... De la diferencia potencial y la intensidad... Es una constante que se denomina resistencia del conductor... ¿No? Y es una expresión de la ley de Ohm... Simplificada... ¿No? No tenemos ninguna dependencia con la temperatura tampoco... ¿Eh? V igual a I por R o R igual a V partido por I... ¿No? La unidad de resistencia es el ohmio... Un voltio partido por un amperio es un ohmio... Bien... Entonces nos damos cuenta... ¿No? Es... I por R... ¿De acuerdo? Esta diferencia de potencial... ¿No? Es igual a E por el diferencial de L... ¿No? Sabemos que la densidad de corriente es proporcionada al campo... Al campo eléctrico... ¿No? De manera que también... Se puede expresar esta diferencia de potencial... En función de la densidad de corriente... Y de la densidad de carga... ¿Vale? Ahora... Vemos que la densidad de corriente es sigma que es la conductividad... Por el campo eléctrico... ¿Vale? Y la resistividad se define como la inversa... ¿Eh? La inversa... La resistividad se define como la inversa... ¿Eh? De la conductividad... Entonces fácilmente... Esta expresión que tenemos aquí... Va menos Vb... Que es integral de... De J... J partido por sigma... ¿Pero J qué es? La densidad de corriente... ¿No? Y la densidad de corriente... ¿No? Es I... Partido por el área... ¿Vale? Sería por Rho que es la inversa... Y por el diferencial de L... Entonces... Análogamente... ¿No? Análogamente... Identificamos términos... Nos damos cuenta que la intensidad... Esto es la intensidad... ¿No? Esto es la intensidad... Luego lo otro tiene que ser la resistencia... Luego la resistencia es esta expresión de aquí... Rho por el diferencial de L partido por A... Evidentemente que si tenemos un sistema... De sección constante homogénea y isótropo... ¿No? La resistencia se puede expresar ya como... La resistividad por la longitud... Y partido por el área o sección... ¿No? Bueno... ¿Qué pasa cuando tenemos una solución de resistencias en serie? Pues lo contrario que ocurría con los condensadores... Resistencias en serie... La resistencia total va a ser la suma... ¿Por qué? Porque la intensidad que circula por cada una de ellas... Es la misma e igual a la total... ¿Vale? Y la resistencia equivalente es... R1 más R2... Etcétera... ¿Por qué? Porque la V total es la suma de las caídas de potenciales... Que hay en cada una de ellas... ¿Vale? Es importante que lo tengamos presente... Mientras que... Si tenemos una asociación en paralelo... Lo que ocurre es que la intensidad total... Es igual a la intensidad que circula por cada rama... ¿Vale? Y la V total... Es igual a la V de cada rama... De manera que la resistencia equivalente... Es 1 partido por R1... Más 1 partido por R2... Etcétera... ¿Vale? Bueno... Si tenemos una potencia disipada por una resistencia... Que es lo que se llama por defecto Joule... Sabemos que la energía... ¿No? La energía es carga por diferencia potencial... ¿No es verdad? Y la diferencia potencial es intensidad por resistencia... ¿Lo vemos? Entonces... La energía disipada en un tiempo dado... ¿No? Cuando ha circulado un diferencial de carga Q... ¿No? Sería... Esto sería la energía por unidad de tiempo... Que es la potencia disipada... ¿Eh? Pensad que la I y R es constante... Entonces la diferencia de Q partido diferencial de T... Es la intensidad... ¿No? Así como la definimos... La energía disipada por unidad de tiempo... Se puede expresar como R y cuadrado... Pero jugando con las ecuaciones... De la ley de Ohm... Que es V igual a I por R... Podéis dejar esto en función de VI... Y de VIR... ¿No? De manera que la energía consumida... En un tiempo dado... Sería la potencia por el tiempo... Si la potencia es constante... Pues la energía sería R y cuadrado por T... Y ya está... R y cuadrado por T... La energía disipada en un tiempo dado... ¿Vale? Bueno, si tenemos un circuito con una batería... Y una resistencia interna... Hay que tener en cuenta que la intensidad de la corriente... Es igual a E... Partido de la resistencia externa... Más la resistencia interna... Es decir, la presencia... De un generador... Que no es ideal en este caso... Tiene una resistencia interna... Hace que la intensidad que circule... Por este circuito... Sea igual a la fuerza electromotriz... Es decir, al voltaje... Que genera esta pila... Partido de la resistencia equivalente... Que es R mayúscula más R minúscula... La R externa más la R interna... Si es un generador ideal... Que no tiene resistencia interna... La resistencia interna sería cero... ¿De acuerdo? ¿No? Bueno... ¿Cuál sería la diferencia potencial? En los extremos de la batería... Pues se puede expresar como... E menos I por R... O también... La intensidad por la resistencia externa... Las dos son correctas... ¿Vale? Bueno, aquí tenéis lo que he comentado... Diferencia potencial igual a E menos I por R... O si queréis, I por la R externa... ¿De acuerdo? ¿Vale? Bueno... Pues esto sería la... Diferencia potencial... Entre los extremos de la batería con una resistencia interna... Vamos a abrir otro archivo... Si os parece... Y este es de... Campo magnético... Uy, perdona... Bueno... Vamos a empezar ya también un poquito a hablar de campo magnético... Si os parece... Ya sabéis que una fuente de campo magnético... Son los imanes... ¿Eh? No hablamos de cargas magnéticas... ¿No? Si no, hablamos de polo norte y polo sur... ¿No? Las líneas de campo... Emergen del polo norte y van a parar al polo sur... De manera que el campo magnético... Es tangente a esas líneas de campo... ¿No? ¿De acuerdo? Entonces, vamos a ver... Cuál es la fuerza magnética... Que actúa sobre una carga de movimiento... Vamos a ver... El campo magnético... Lo representamos nosotros por B... ¿Vale? Voy a ponerlo aquí... B sería el campo magnético... Se expresa en Tesla... En el sistema internacional... El campo magnético... ¿Si? Campo magnético en Tesla... Entonces, queremos ver ahora la influencia... ¿No? Del campo magnético sobre una carga de movimiento... ¿Qué le pasa a una carga de movimiento... ¿No? Cuando está en el seno de un campo magnético... Sabemos que en un campo eléctrico... Una carga de movimiento... Una carga eléctrica... Está sujeta a una fuerza eléctrica... Que es E por Q, si os acordáis... Y que esta fuerza eléctrica puede ser constante... Si el campo eléctrico es constante, claro... ¿No? Uniforme... Bueno... Entonces, vamos a ver cuál es la fuerza magnética... Que actúa sobre una carga de movimiento... Lo tenemos aquí a continuación... La expresión matemática es QV vectorial B... Esto es un producto vectorial... Entonces, el producto vectorial de dos vectores... Es un vector... Un vector perpendicular al plano determinado por V y B... De manera que si estoy girando... V y B en sentido antihorario... Giramos V y B en sentido antihorario... La fuerza que es perpendicular... Irá hacia arriba... Mientras que en el dibujo de abajo... Que estamos girando V y B en sentido horario... En sentido horario... La fuerza magnética irá... Hacia abajo... ¿No? La fuerza magnética... Si estoy girando... V sobre B... Fijaos que hemos cambiado... El signo... Aquí... Este sentido... Y aquí el sentido contrario... Entonces, esta expresión... Viene de la ley de Lorenz... Y claro... También depende del signo de la carga... Estamos suponiendo... Que la carga es positiva... Si la carga es negativa... Esto es una carga positiva... En ambos casos... ¿Veis el más y el más aquí en medio? Porque si fuese negativa... Se invertiría al sentido de F... Cambiaría el sentido... V sobre B... Me va hacia arriba porque he girado en sentido antihorario... Si la carga fuese negativa... La fuerza iría hacia abajo... Solo un cambio de sentido... El Tesla lo tenéis aquí definido... Que es 1 N partido por amperio y por metro... ¿De acuerdo? Entonces... ¿Qué pasa? Siempre va a haber una fuerza... Vamos a ver... La fuerza magnética... Es Qv vectorial B... Para que un campo magnético... Ejerza una fuerza magnética... Sobre una carga... ¿Qué tiene que suceder? Tiene que suceder que la carga está en movimiento... ¿No? Si no está la carga en movimiento... No vamos a tener... ¿De acuerdo? Y además el ángulo que forma... El campo magnético... Y la velocidad... El ángulo que forma V y B... ¿No? El ángulo que forma V y B... Evidentemente no puede ser cero grados... Porque el seno de cero es cero... ¿No? Necesitaríamos... Un ángulo distinto a 0 o 180 grados... Si una carga se desplaza... En la misma dirección... En el mismo campo magnético... En la misma dirección... En el mismo sentido o sentido contrario... La fuerza magnética es nula... ¿De acuerdo? Bueno... Pues aquí tenéis distintos ejemplos... Veis como aquí la V y la B... Tienen la misma dirección y sentido... Que es el primer caso, el de la izquierda... Luego la fuerza magnética será cero... En el segundo... Como veis... V va hacia arriba... ¿No? Y el campo magnético va hacia la derecha... La carga es positiva... ¿Vale? Entonces... Si hacemos el producto vectorial... V sobre B... Estoy girando en sentido antihorario... La fuerza magnética... ¿Eh? Irá hacia afuera... ¿Vale? Bueno, disculpadme... V sobre B... Estoy girando en sentido horario... Irá hacia adentro... ¿A que sí? ¿Me seguís, no? Estoy girando en sentido horario... Por lo tanto... Hacia adentro... Porque V es la roja... Y la B es la verde... Porque ahí estaba esto en azul y no... A ver, un momentito... Ahí... ¿Vale? Eso sería la fuerza magnética... ¿Sí? Iría hacia adentro... Bueno, ahí lo tenéis... Los dos casos... El primero sería cero... ¿Vale? Bueno... Movimiento de una carga en un campo magnético... Esto es importante también... Si una carga penetra perpendicularmente... En el seno de un campo magnético... ¿Eh? Va a describir un movimiento circular uniforme... ¿Por qué? Es sujeta a una fuerza perpendicular... A la velocidad y al campo magnético... La fuerza va a estar siempre perpendicular... A la velocidad... Entonces, toda partícula... Que esté sujeta a una fuerza perpendicular... A la velocidad y constante... Va a describir un MCU... Un MCU... Entonces... Esta fuerza magnética... Que es QVB... Es igual a la masa... Por la aceleración normal... A un lado partido por R... ¿Vale? Y por tanto, a partir de aquí podemos determinar... El radio de la trayectoria... Que es MV... Partido QV... Que es MV partido QV... ¿De qué depende el radio de la trayectoria? De la velocidad... ¿No? De la relación masa-carga... Y del campo magnético... A mayor velocidad... Mayor radio de la trayectoria... A mayor campo magnético... ¿No? A mayor relación masa-carga, mayor radio... ¿Sí? Pero bueno, también podemos dejar esto en función... Queremos determinar el periodo... ¿Qué tiempo tarda en dar una vuelta? Vamos a dejar esto en función... Del periodo y de... ¿De qué depende el periodo? El tiempo que tarda en dar una vuelta... Bueno, pues... Aprovechando el resultado de antes... La V es omega por R... Fijaos que... Las R se van... Esta R con esta R se va... ¿Y qué nos queda? QV... Por M por 2pi... Partido por el periodo... Me he salido fuera... Voy a volver a escribir... QVM2pi partido por el periodo... ¿Vale? Y de aquí puedo sacar el periodo... ¿Y qué sale del periodo? Lo tenemos aquí abajo... Pero lo vuelvo a escribir... Es M por 2pi... Partido por QV... ¿Y de qué depende este periodo? ¡Ojo! Vuelve a depender de la relación masa-carga... Pero no depende de la velocidad... ¿Os dais cuenta? Sí que depende del campo magnético... A mayor campo magnético... Menor periodo... ¿Vemos? A mayor campo magnético, menor periodo... Pero nos damos cuenta que el periodo... ¿De qué depende exclusivamente? De la relación masa-carga... ¿Eh? Y del campo magnético... No depende de la velocidad que le haya comunicado... Cuando entre en este campo magnético... No... No depende de la velocidad, no depende de la energía cinética... De la partícula... Depende de la relación masa-carga... Y del campo magnético... ¿Eh? Interesante resultado... Bueno... Aquí tenemos el caso de un movimiento helicoidal... De una carga puntual... El caso de que el suelo... De una velocidad no sea perpendicular... ¿No? No sea perpendicular al campo magnético... Imaginaos que tenemos una velocidad... Que tiene dos componentes... Una perpendicular al campo magnético... Pero tiene también una componente paralela al campo magnético... Tiene una componente paralela al campo magnético... Esa componente paralela al campo magnético... De la velocidad... No va a estar sujeta... Por ninguna fuerza magnética... Porque ya hemos dicho antes... Que la fuerza magnética era QVB... Por el seno del ángulo que forma... Y si el seno es 0 o 180... No va a actuar ninguna fuerza magnética... Sobre este eje Z... Y esa velocidad sobre el eje Z... Va a mantenerse constante... ¿Eh? La fuerza estará en el plano XY... ¿Vale? Actúa en el plano XY... La fuerza... ¿Y eso que nos llevará? Pues nos llevará a una trayectoria helicoidal... Y tenéis la misma relación del radio... Donde es la misma expresión que hemos obtenido antes... Pero que... Este radio depende sólo de la componente... Perpendicular de la velocidad... Con el campo magnético... Bueno, esto es lo que se llama un selector de velocidades... Si nosotros tenemos una carga... Una carga eléctrica... Que penetra en el seno de un campo magnético... Y de un campo eléctrico... Y queremos que esa carga eléctrica no se desvíe... ¿No? Bueno... Fijaos que ahora está entrando... Una carga negativa... ¿Veis el dibujo? Es una carga negativa... El campo eléctrico... Las líneas de campo siempre van dirigidas... Del polo positivo al polo negativo... ¿No? Bueno, lo tenéis ahí dibujado... En rojo... Puedo dibujarlo yo otra vez, pero no voy a aportar nada nuevo... ¿Vale? Este es el campo eléctrico... Entonces, la fuerza eléctrica que actúa sobre una carga negativa... Que está aquí en negro... Va hacia arriba... Claro, en sentido contrario... Porque la carga es negativa... Ahora bien, queremos tener un campo magnético... Cuya fuerza magnética vaya hacia abajo... Y lo equilibre... ¿Vale? Y va a ir hacia abajo... Vamos a ver... Fijaos... La velocidad es hacia la derecha... ¿Vale? La velocidad hacia la derecha... El campo magnético hacia adentro... ¿No? Esto sube... Y esto es B... Si giro V sobre B... Que en el sentido anterior iría hacia arriba... Pero como la carga es negativa... Como la carga es negativa... La fuerza magnética irá hacia abajo... Y por eso la fuerza magnética... La hemos pintado aquí hacia abajo... Entonces, ¿Qué te interesa? ¿Qué nos interesa? Que la fuerza eléctrica... Que es E por Q... Coincida con la fuerza magnética... Que es QVB... Siempre 90 grados... Entonces, si igualamos ambas expresiones... ¿No? Tendremos la relación que tenemos aquí... E por Q igual a... QVB... El campo eléctrico... O si queréis, la velocidad... Este es un selector de velocidades... La velocidad despejando... Es igual a E partido por B... Está claro que... Si gana... Si nosotros nos movemos con una velocidad... Mayor o menor, nos vamos a desviar... ¿No? Nos vamos a desviar... ¿Sí? Si me muevo... A una velocidad mayor que este cociente... ¿No? Eso querrá decir... Que tendremos una desviación... ¿No? En un sentido determinado... ¿Vale? De hecho... Solo pasarán en línea recta quienes... Las cargas que ocupan esta relación de velocidad... E partido por B... ¿Sí? Fijaos que no depende del valor de la carga... Solo del cociente del campo eléctrico... Y del campo magnético... Podéis ver estas desviaciones... Poniendo que la fuerza magnética... Sea mayor que la fuerza eléctrica o viceversa... Y esas desigualdades las tenéis que ver... Estas que aparecen aquí... Con V mayor, V menor... Y fijaos a ver si coincide el sentido... ¿Eh? Bueno... ¿Cuál es la fuerza sobre una corriente eléctrica? ¿Sobre un hilo conductor? ¿No? Bueno, ahora tenemos un hilo conductor... Y queremos saber cuál es la fuerza magnética... Que actúa sobre el mismo... Pues la fuerza magnética que actúa sobre un hilo conductor... Lo tenemos aquí... Es F... Es IL... Vectorial B... IL vectorial B... ¿Qué es el vector? El sentido de la corriente eléctrica... ¿Qué es V? El campo magnético... Entonces, para que haya fuerza magnética... Sobre un hilo conductor... ¿No? El ángulo no puede ser cero... Tiene que ser un ángulo determinado... ¿No? Distinto a 0 o 180... ¿No? ¿De acuerdo? Evidentemente tiene que circular corriente eléctrica... Si no hay corriente eléctrica... No hay fuerza magnética... ¿De acuerdo? ¿Cómo es este producto vectorial? ¿Cuál es la dirección? Bueno, aquí no nos lo pone... Pero si queréis vamos a verlo en un dibujo... Vamos a hacer un momentito... Si tenemos... Un hilo conductor que va hacia arriba... O que va hacia abajo... ¿Vale? Y después un campo magnético... Campo magnético que supongamos que va... Hacia adentro... En ambos casos... Si yo hago el producto vectorial del sentido de la corriente... Y L vectorial B... Estoy girando... L sobre B en sentido horario... Luego irá... Hacia adentro, hacia la izquierda... Mientras que aquí... Si giro L sobre B... L está aquí abajo, en sentido de la corriente... Giro en sentido antihorario... Pues la fuerza magnética irá hacia la derecha... ¿No? Será la fuerza magnética... ¿Vale? Y los hemos dibujado perpendiculares... V... Sería V... Ay, perdonad... V... Disculpad... Un momentito... B... El campo magnético... B... Y el sentido de la corriente... El sentido de la corriente... Que va hacia arriba... Y aquí hacia abajo... Entonces, el módulo... Evidentemente, de esta fuerza magnética... Forma 90 grados... Es IL vectorial B... La fuerza magnética que actúa sobre un hilo conductor... Es proporcional a la intensidad de su corriente... ¿No? Y al campo magnético... Y se suele dar, muchas veces... Como la fuerza magnética por unidad de longitud... Que es I por B... Porque suelen ser hilos conductores muy largos... ¿Vale? Aquí teníamos esto... Y aquí teníamos la siguiente... Nos hablaba del momento sobre una espira... Momento de fuerza sobre espiras... También es una definición... El momento de fuerza... Que ejerce un campo magnético sobre una espira... ¿Vale? Se define primero... Vamos a ver... Tenemos un campo magnético... Como veis... Entonces... El momento magnético es M minúscula... Que es el producto de... La intensidad de la corriente por S... S vector... Que es un vector superficie... Un vector perpendicular a la misma y dirigido hacia afuera... ¿Vale? Por lo tanto... El vector campo magnético M... Va a tener la misma dirección que la superficie... ¿Vale? Y es proporcional a la corriente y a la superficie... Ahora bien... Si queremos calcular el momento de la fuerza... Que actúa sobre la espira... Es otro producto vectorial... Que es M... El momento magnético por el campo magnético... ¿Vale? Va a ser un vector perpendicular... Al plano determinado por M y por B... ¿Vale? Un vector perpendicular... Al plano determinado por M y por B... ¿No? ¿De acuerdo? Y evidentemente que si M... Y B son paralelos... ¿No? El seno de 0 es 0... Y por lo tanto no habrá momento... De la fuerza aquí... ¿Eh? No experimentará un par de rotación... ¿Eh? Bueno, ¿Cómo son las líneas de campo? Bueno, si tenemos una corriente dirigida hacia arriba... Las líneas de campo son... Círculos concéntricos... ¿Eh? De manera que el vector campo magnético... Es tangente a las mismas... ¿Eh? Aquí iría hacia afuera... Aquí hacia la derecha... Aquí hacia adentro... Y aquí hacia la izquierda... Estos círculos concéntricos son las líneas de campo... ¿Eh? Se puede demostrar que el campo magnético... Creado por un hilo conductor muy largo... ¿No? Es... El vector campo magnético es tangente a estas líneas de campo... ¿Vale? Que son círculos concéntricos... Bueno, aquí tenéis un ejercicio... ¿No? Que os lo dejo para que vosotros lo trabajéis un poco... Para calcular el momento magnético... Y el momento de la fuerza... ¿Eh? Y ahora pasemos un poco ahora... Al campo magnético creado por cargas en movimiento... En definitiva la ley de Biot y Sabath... Ahora hemos visto... Cual es la acción... De un campo magnético sobre una carga en movimiento... Y sobre una corriente eléctrica... ¿Eh? Sobre una carga en movimiento... Si penetraba perpendicularmente generaba un MCU... Y sobre una corriente eléctrica... Pues bueno, siempre nos tenemos que preocupar... Que ver el ángulo que forma... La velocidad o sentido de la corriente... Con el campo magnético... ¿Vale? Pero ahora es diferente... Ahora vamos a ver... Campo magnético creado por cargas puntuales... Fijaos la expresión del campo magnético... Esto es la ley de Biot y Sabath... Que... Para que una carga eléctrica genere un campo magnético... Tiene que estar en movimiento... Si no está en movimiento... No hay, no lo tenemos... ¿Vale? Es importante... Entonces tenemos este producto vectorial... V sobre U sub r... Que tampoco, lo que no puede ser... Es que calculemos el campo magnético... Sobre la línea de movimiento de la carga... ¿Eh? Pues sería cero... Bueno, eso sería... Para una carga en movimiento... Y aquí sería la expresión para una corriente rectilínea... ¿Vale? De manera que... Se puede demostrar... Que el campo magnético creado... ¿No? Creado por una corriente rectilínea... Perdón... Creado por una corriente rectilínea... Es mu sub cero por i... Partido 2 pi r... Siendo r la distancia... ¿Eh? La distancia a la cual queremos calcular el campo magnético... Es decir, el campo magnético creado por una corriente rectilínea... Es proporcional a la intensidad... E inversamente es proporcional a la distancia... ¿No? Y sería tangente a esas líneas de campo... Que hemos visto antes... ¿Vale? Entonces la fuerza magnética... Si esto es el campo magnético creado por 1... ¿No? La fuerza magnética que ejerce 1 sobre 2... Es... I sub 2... Por L vectorial B... Donde L es el sentido de la corriente de E2... Si hacéis este producto vectorial... Y sustituimos... B1 por su expresión... Tenemos... Mu sub 0... I sub 1... I sub 2... Ah... Y partido 2 pi r... Esa sería la fuerza de interacción... Que se suele dar... La fuerza por unidad de longitud... Esta fuerza magnética... Por unidad de longitud... Sería... Mu sub 0... I sub 1... I sub 2... Partido 2 pi r... ¿Vale? Y puede ser una fuerza atractiva o repulsiva... Depende si las corrientes tienen el mismo sentido... O sentido contrario... En ese sentido... Fijémonos... Si vamos a calcular la fuerza sobre 2... Vemos que la corriente es hacia arriba... ¿Y cómo es el campo magnético? El campo magnético que crea 1 en 2... Es un vector que va hacia adentro... Porque los círculos concéntricos... Esto sería B... ¿Vale? ¿Por qué? Porque aquí tendríamos un círculo... Vamos a ver si me sale... Bueno... Ahí está el círculo... ¿Vale? Va en ese sentido... Por lo tanto B va hacia adentro... Bueno, pues... Sería una fuerza... L vectorial B... Si hacemos L vectorial B... ¿No? Si hacemos L vectorial B... Estaríamos girando... ¿En qué sentido? En sentido horario... Por lo tanto tenemos que ir hacia adentro... Hacia la izquierda... ¿Eh? La fuerza que ejercería... La fuerza magnética que ejerce 1 sobre 2... Es una fuerza atractiva... Entonces, si tenemos dos hilos conductores... Que las corrientes van en el mismo sentido... Se van a atraer... ¿Eh? Se van a atraer... Mientras que, si van en sentido contrario... Se van a repeler... ¿Hm? ¿Sí? Bueno... Fuerzas entre corrientes paralelas... Experimentan una atracción... En un sentido... Mientras que una repulsión se circula en sentido contrario... Una forma de definir el amperio... ¿No? Es la intensidad de corriente que circula... En un sentido por dos conductores paralelos muy largos... Separados 1 metro... Y cuya fuerza atractiva es 2 por hilo menos 7... Bueno, es una definición de amperio... Hecha a través de la fórmula que hemos visto antes... ¿Eh? ¿De acuerdo? Permitidme que se introduzca el flujo magnético... El flujo magnético... El flujo nos representa el número de líneas de campo... Que atraviesan una superficie determinada... Y sería la integral de B diferencial de S... B diferencial de S... Si hacemos el producto de esto... B escalar... Sería B diferencial de S por el coseno del ángulo que forma... El vector superficie y el vector campo magnético... De manera que... Si las líneas de campo... Son paralelas al vector superficie... El flujo será máximo... Y será B por S si tenemos un campo uniforme... Mientras que, si nosotros tuviésemos... La superficie perpendicular... ¿No? El vector superficie perpendicular a las líneas de campo... Por ejemplo, si ahora yo dibujase aquí... Esta superficie... Y el vector normal... A la misma fuera esto... ¿No? ¿Vale? Entonces sería cero el flujo... Porque el número de líneas de campo que atravesaría... Al ser las líneas azules horizontales... ¿No? Sería cero... Sería el caso extremo... Las unidades del flujo... Bevers... Por metro cuadrado... ¿Eh? Bueno, el flujo magnético... ¿Eh? En una superficie cerrada va a ser cero... ¿Por qué? Porque las líneas de campo que genera un imán... Por ejemplo, cualquier campo magnético son líneas cerradas... Así como... Me da igual que el imán esté fuera... O que el campo magnético... La fuente del campo magnético esté fuera o dentro de la superficie cerrada... Aquí está fuera y veis como las líneas de campo entran y salen... ¿No? Y es cero... A partir de aquí... Nosotros podemos hablar... Comentar... Introducir la Ley de Ampère... Muy importante la Ley de Ampère... Porque nos dice que la circulación... Del campo magnético... A lo largo de un camino cerrado... Es proporcional a la intensidad que hay encerrada... Y es la suma algebraica de esas intensidades... De manera que las intensidades que tengan un sentido determinado... Las tomaremos positivas... Y las que tengan sentido contrario negativas... ¿Vale? Porque a través de la superficie cerrada... Podemos tener intensidades que salen hacia arriba... O que entran hacia abajo... ¿No? Ese resultado es importante... Y aquí tenéis una aplicación... De cómo se puede calcular... El campo magnético creado por un solenoide... Un solenoide es un arrollamiento en espiral... Y vemos el campo magnético... No hace falta que sepáis la demostración... La tenéis aquí como curiosidad... El campo magnético... En el interior de un solenoide... Es proporcional... Al número de espiras por unidad de longitud... Y a la intensidad de la corriente... Donde N es... N partido por L... ¿Vale? Y si queréis, esto es un eje... Puede ser el eje X... Sería I por I... ¿Vale? El campo magnético creado por una corriente rectilínea... Ya hemos visto lo que era... Era mu sub cero por I... Partido 2 pi R... ¿Vale? Y nos quedaría... Por ver... Bueno... Aquí estaría demostrado, pero no hace falta... Esto se puede hacer por la ley de Ampere... Me quedaría por comentar... ¿Cuál es el campo magnético creado por una espira en su centro? ¿Eh? Es lo último... Lo dejamos... Vamos a ver... Si tengo una espira... ¿Vale? Por la cual circula una corriente... En sentido antihorario... A mayor... En el centro... Si gira en sentido antihorario... Va a ir hacia afuera... Y este campo magnético... Es proporcional a la intensidad... Y inversamente... Proporcional al radio de la espira... Es decir... A mayor intensidad, mayor campo magnético... Y a mayor radio, menos campo magnético... ¿Eh? En su centro... ¿Vale? Si la corriente fuese de sentido horario... Iría hacia adentro... Si la corriente fuese en sentido horario... Iría hacia adentro... No he podido hacer los ejercicios hoy... Los vamos a dejar para el próximo día... ¿No? Tenía aquí un archivo muy interesante... Pero os lo voy a abrir para que lo podáis descargar... Aquí está... ¿Dónde hay? Muchos de ellos están resueltos... Los problemas de campo magnético, de condensadores y de corriente continua... Como veis es muy extenso... ¿No? Pero bueno, yo creo que es importante... Si acaso pues el próximo día intentamos... Hacer algunos ejercicios de aquí... ¿Os parece? Venga, pues muchas gracias...