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Dipolo Eléctrico

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z

DIPOLO
ELECTRICO
Vianca

INTRODUCCIÓN

¿Qué entendemos por dipolo eléctrico? Hay una


definición para esta pregunta y es lo que veremos a
continuación en este tema que abarca demasiados
subtemas igual de importantes. Cuando hablamos de
un dipolo eléctrico nos referimos a un sistema de dos
z cargas de signo opuesto o de igual magnitud cercanas
entre si y estos mismos aparecen en cuerpos aislantes
dieléctricos. El objetivo de esta exposición es que los
estudiantes aprendas los diferentes temas propuestos
en esta actividad, que sepan diferenciar los diferentes
conceptos y como los dipolos eléctricos se
desempeñan en varias partes como lo son en campos
eléctricos e igualmente que hay diferentes tipos;
estudiar los diferentes fenómenos que pueden causar
los dipolos y aprender las nuevas ecuaciones que se
proponen.
Zenayda

Dipolo
Eléctrico
z
Zenayda

¿Qué es un Dipolo Eléctrico?


Un dipolo eléctrico es el conjunto
de dos cargas eléctricas puntuales
iguales pero de signos contrarios,
que se hallan separadas por una
pequeña distancia.
Zenayda

z
¿Cómo se forman?
Un dipolo eléctrico está formado por dos cargas, una positiva
+Q y otra negativa -Q del mismo valor, separadas por una
distancia d.

Valor Potencial:
r>>d
O bien
d r << 1
David

Dipolo eléctrico
Un dipolo eléctrico se compone de dos cargas de igual magnitud y
signo opuesto, separadas por un a distancia d

Ejemplo:

z
David

El vector r forma un Angulo Ꝋ


con el eje de las x y bajo
ciertas aproximación podemos
asumir que aproximadamente
el ángulo del vector r- con el
eje x también es Ꝋ
David

z
Vianca
z
MOMENTO DIPOLAR ELÉCTRICO

▪ El momento dipolar eléctrico para un par de


cargas opuestas de magnitud q., se define
como el producto de la carga por la
distancia entre ellas y la dirección definida
es hacia la carga positiva. Es un concepto
útil para los átomos y las moléculas donde
los efectos de la separación de cargas se
pueden medir, pero las distancias entre las
cargas son demasiado pequeñas para ser
fácilmente medible.
Vianca
z
POTENCIAL DE DIPOLO ELÉCTRICO

▪ El potencial de un dipolo eléctrico se


puede obtener superponiendo los
potenciales de carga puntuales de las
dos cargas:
Vianca
z
CAMPO DE DIPOLO ELÉCTRICO
El campo eléctrico
de un dipolo
eléctrico se puede
construir como una
suma de vectores
de los campos de
carga puntual de
las dos cargas

Dirección de
dipolo eléctrico
Paola
Características de un dipolo eléctrico.
z

❑ Sistema conformado por dos cargas Llegado a este punto resulta conveniente definir un
puntuales de signos opuestos y de nuevo vector al que llamaremos momento dipolar
igual magnitud, separadas una eléctrico y se lo denotará por p , definido de la
distancia mucho menor. siguiente manera:

❑ Este sistema al ser eléctricamente El momento dipolar eléctrico es el producto de la


neutro, a distancias muy grandes su magnitud de cualquiera de las cargas IqI por el vector
campo eléctrico generado tenderá a de posición d de la carga positiva respecto a la
cero (una distancia muy grande negativa, es decir: p = IqI d
respecto al dipolo debe de
entenderse como una distancia
mucho mayor en comparación con
la separación entre las cargas que
conforman el dipolo).
Paola
▪ Expresiones
z

El potencial en el punto P
distante r1 de la carga –Q y r2 de
la carga +Q es:

Expresamos r1 y r2 en función
de r y q , que es la posición del
punto P expresada enc
coordenadas polares.

Teniendo en cuenta que d es


pequeño frente a r, podemos
obtener una buena aproximación
empleando el desarrollo en serie
Paola
Para expresar de forma
z aproximada los
cocientes r/r1 y r/r2.
Despreciando los términos
de orden superior a d2/r2

El potencial se expresa en
función de r y θ

Es interesante destacar, que el potencial debido a un


dipolo disminuye con la inversa del cuadrado de la
distancia r, mientras que para una carga puntual
disminuye con la inversa de r.
Luis Ángel

Torsión de un
z
dipolo eléctrico
Luis Ángel
Si se coloca un dipolo en un campo eléctrico
z
(𝐸) uniforme, ambas cargas (+Q y -Q),
separadas una distancia 2a, experimentan
fuerzas de igual magnitud y de sentido
contrario (𝐹Ԧ y −𝐹),
Ԧ en consecuencia, la fuerza
neta es cero y no hay aceleración lineal pero
hay un torque neto respecto al eje que pasa
por O cuya magnitud está dada por:

𝜏 = 𝑝Ԧ × 𝐸

Al situar un dipolo en un campo eléctrico


uniforme, el dipolo tiende a alinearse en la
dirección del campo. Si 𝑝Ԧ y 𝐸 tienen el mismo
sentido se tiene una posición de equilibrio
estable del dipolo. Si tienen sentido contrario
el equilibrio es inestable.
Jarumi

z
Ejercicio de dipolo eléctrico.

Un dipolo eléctrico consta de dos cargas, q


y –q, separadas a una distancia 2a. Se
encuentran sobre el eje x y su centro está
en x0. En la dirección x hay un campo
eléctrico no uniforme, EX= Ax, donde A es
una constante. Demostrar que la fuerza
resultante sobre el dipolo tiene la dirección x
y viene dada por FX= Ap, donde p es el
módulo del momento dipolar.
Jarumi

F+q = E • q= A• ( X0 + a) • q

F-q= E• (-q) = -A ( X0 - a) • q

F= Aq • ( X0 + a – X0 + a) = 2 Aq • a

p= d•q = 2 a • q F= A • p
Jarumi

z
▪ Conclusión

La importancia del momento dipolar y del par de torsión


está en que son necesarios para explicar el
comportamiento eléctrico de substancias que, aún siendo
neutras (la carga neta de sus moléculas es, por supuesto,
nula), responden a un campo eléctrico (los dipolos tienden
a alinearse con éste). Necesitarás de estos conceptos para
entender las propiedades eléctricas de los materiales.
z
Bibliografías

Landau & Lifshitz, Teoría clásica de los campos, Ed.


Reverté, ISBN 84-291-4082-4 Segura González,
Wenceslao, Teoría de campo relativista, eWT Ediciones,
2014, ISBN 978-84-617-1463-6. EcuRed. (16–10-20).
Dipolo eléctrico - EcuRed. Dipolo.
https://www.ecured.cu/Dipolo_el%C3%A9ctrico
Colaboradores de Wikipedia. (2021, 19 mayo). Dipolo
eléctrico. Wikipedia, la enciclopedia libre.
https://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_el%C3%A9ctric

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