Calculadora Campo eléctrico debido a cargas puntuales N

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Radiación Electromagnética y Antenas

Fuerzas y materiales magnéticos

Ondas guiadas en la teoría de campos

✖El número de cargas puntuales es el número total de cargas puntuales que son responsables de la generación del campo eléctrico en el punto P.ⓘ Número de cargos por puntos [n]			+10% -10%
✖Una carga es la propiedad fundamental de formas de materia que exhiben atracción o repulsión electrostática en presencia de otra materia.ⓘ Cobrar [q]			+10% -10%
✖La distancia desde el campo eléctrico representa la distancia desde el origen hasta el punto P donde se calculará el campo eléctrico.ⓘ Distancia desde el campo eléctrico [R]			+10% -10%
✖La distancia de carga denota la distancia de la carga puntual desde el origen que genera el campo eléctrico en el punto P.ⓘ Distancia de carga [R_m]			+10% -10%

✖El campo eléctrico debido a N cargas puntuales es la suma vectorial de los campos eléctricos producidos por cada una de las N cargas puntuales, considerando sus magnitudes, distancias y la permitividad del medio.ⓘ Campo eléctrico debido a cargas puntuales N [E_r]

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Fórmula

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Campo eléctrico debido a cargas puntuales N

Fórmula

`"E"_{"r"} = sum(x,1,"n",("q")/(4*pi*"[Permitivity-vacuum]"*("R"-"R"_{"m"})^2))`

Ejemplo

`"1.5E^10V/m"=sum(x,1,"7",("0.3C")/(4*pi*"[Permitivity-vacuum]"*("4.997m"-"3.889m")^2))`

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Campo eléctrico debido a cargas puntuales N Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Campo eléctrico debido a cargas puntuales N = sum(x,1,Número de cargos por puntos,(Cobrar)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(Distancia desde el campo eléctrico-Distancia de carga)^2))
E_r = sum(x,1,n,(q)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(R-R_m)^2))
Esta fórmula usa 2 Constantes, 1 Funciones, 5 Variables

Constantes utilizadas

[Permitivity-vacuum] - Permitividad del vacío Valor tomado como 8.85E-12
pi - La constante de Arquímedes. Valor tomado como 3.14159265358979323846264338327950288

Funciones utilizadas

sum - La notación sumatoria o sigma (∑) es un método que se utiliza para escribir una suma larga de forma concisa., sum(i, from, to, expr)

Variables utilizadas

Campo eléctrico debido a cargas puntuales N - (Medido en voltios por metro) - El campo eléctrico debido a N cargas puntuales es la suma vectorial de los campos eléctricos producidos por cada una de las N cargas puntuales, considerando sus magnitudes, distancias y la permitividad del medio.
Número de cargos por puntos - El número de cargas puntuales es el número total de cargas puntuales que son responsables de la generación del campo eléctrico en el punto P.
Cobrar - (Medido en Culombio) - Una carga es la propiedad fundamental de formas de materia que exhiben atracción o repulsión electrostática en presencia de otra materia.
Distancia desde el campo eléctrico - (Medido en Metro) - La distancia desde el campo eléctrico representa la distancia desde el origen hasta el punto P donde se calculará el campo eléctrico.
Distancia de carga - (Medido en Metro) - La distancia de carga denota la distancia de la carga puntual desde el origen que genera el campo eléctrico en el punto P.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Número de cargos por puntos: 7 --> No se requiere conversión
Cobrar: 0.3 Culombio --> 0.3 Culombio No se requiere conversión
Distancia desde el campo eléctrico: 4.997 Metro --> 4.997 Metro No se requiere conversión
Distancia de carga: 3.889 Metro --> 3.889 Metro No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

E_r = sum(x,1,n,(q)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(R-R_m)^2)) --> sum(x,1,7,(0.3)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(4.997-3.889)^2))

Evaluar ... ...

E_r = 15381073207.6207

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

15381073207.6207 voltios por metro --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

15381073207.6207 ≈ 1.5E+10 voltios por metro <-- Campo eléctrico debido a cargas puntuales N

(Cálculo completado en 00.020 segundos)

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Créditos

Creado por Vignesh Naidu

Instituto de Tecnología de Vellore (VIT), Vellore, Tamil Nadu

¡Vignesh Naidu ha creado esta calculadora y 25+ más calculadoras!

Verificada por Dipanjona Mallick

Instituto Tecnológico del Patrimonio (hitk), Calcuta

¡Dipanjona Mallick ha verificado esta calculadora y 50+ más calculadoras!

< 17 Radiación Electromagnética y Antenas Calculadoras

Densidad de potencia promedio del dipolo de media onda

Vamos Densidad de potencia promedio = (0.609*Impedancia intrínseca del medio*Amplitud de la corriente oscilante^2)/(4*pi^2*Distancia radial desde la antena^2)*sin((((Frecuencia angular del dipolo de media onda*Tiempo)-(pi/Longitud de la antena)*Distancia radial desde la antena))*pi/180)^2

Campo magnético para dipolo hertziano

Vamos Componente del campo magnético = (1/Distancia dipolo)^2*(cos(2*pi*Distancia dipolo/Longitud de onda del dipolo)+2*pi*Distancia dipolo/Longitud de onda del dipolo*sin(2*pi*Distancia dipolo/Longitud de onda del dipolo))

Densidad de potencia máxima del dipolo de media onda

Vamos Densidad de potencia máxima = (Impedancia intrínseca del medio*Amplitud de la corriente oscilante^2)/(4*pi^2*Distancia radial desde la antena^2)*sin((((Frecuencia angular del dipolo de media onda*Tiempo)-(pi/Longitud de la antena)*Distancia radial desde la antena))*pi/180)^2

Potencia radiada por un dipolo de media onda

Vamos Potencia radiada por un dipolo de media onda = ((0.609*Impedancia intrínseca del medio*(Amplitud de la corriente oscilante)^2)/pi)*sin(((Frecuencia angular del dipolo de media onda*Tiempo)-((pi/Longitud de la antena)*Distancia radial desde la antena))*pi/180)^2

Poder que cruza la superficie de la esfera

Vamos Poder cruzado en la superficie de la esfera = pi*((Amplitud de la corriente oscilante*Número de onda*Longitud de antena corta)/(4*pi))^2*Impedancia intrínseca del medio*(int(sin(theta)^3*x,x,0,pi))

Campo eléctrico debido a cargas puntuales N

Vamos Campo eléctrico debido a cargas puntuales N = sum(x,1,Número de cargos por puntos,(Cobrar)/(4*pi*[Permitivity-vacuum]*(Distancia desde el campo eléctrico-Distancia de carga)^2))

Magnitud del vector de Poynting

Vamos Vector de puntería = 1/2*((Corriente dipolo*Número de onda*Distancia de origen)/(4*pi))^2*Impedancia intrínseca*(sin(Ángulo polar))^2

Potencia total radiada en el espacio libre

Vamos Potencia total radiada en el espacio libre = 30*Amplitud de la corriente oscilante^2*int((Función de patrón de antena dipolo)^2*sin(theta)*x,x,0,pi)

Resistencia radiada

Vamos Resistencia a la radiación = 60*(int((Función de patrón de antena dipolo)^2*sin(theta)*x,x,0,pi))

Potencia radiada promedio en el tiempo del dipolo de media onda

Vamos Tiempo Potencia Radiada Promedio = (((Amplitud de la corriente oscilante)^2)/2)*((0.609*Impedancia intrínseca del medio)/pi)

Polarización

Vamos Polarización = Susceptibilidad eléctrica*[Permitivity-vacuum]*Fuerza del campo eléctrico

Resistencia a la radiación del dipolo de media onda

Vamos Resistencia a la radiación del dipolo de media onda = (0.609*Impedancia intrínseca del medio)/pi

Directividad del dipolo de media onda

Vamos Directividad del dipolo de media onda = Densidad de potencia máxima/Densidad de potencia promedio

Campo eléctrico para dipolo hertziano

Vamos Componente de campo eléctrico = Impedancia intrínseca*Componente del campo magnético

Eficiencia de radiación de la antena

Vamos Eficiencia de radiación de la antena = Ganancia máxima/Directividad máxima

Energía promedio

Vamos Energía promedio = 1/2*Corriente sinusoidal^2*Resistencia a la radiación

Resistencia a la radiación de la antena

Vamos Resistencia a la radiación = 2*Energía promedio/Corriente sinusoidal^2

Campo eléctrico debido a cargas puntuales N Fórmula

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