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Movilidad Eléctrica

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>Modelo

ID:(1527, 0)



Fuerza de Stokes

Ecuación

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La fuerza de Stokes es la fuerza generada por el flujo alrededor de una esfera inmersa en él. En este caso, se utiliza el modelo de la fuerza proporcional a la velocidad:

$ F = b v $



En este contexto, se puede demostrar que la constante $b$ es igual a:

$b = 6\pi r \eta$



donde $r$ es el radio de la esfera y $\eta$ es la viscosidad del medio. Por lo tanto, la fuerza de Stokes se expresa como:

$ F =6 \pi \eta r v_c $

$F$
Fuerza de Stokes sobre la gota
$N$
$\pi$
Pi
3.1415927
$rad$
$r$
Radio de la gota
$m$
$v_c$
Velocidad respecto al medio
$m/s$
$\eta$
Viscosidad
$Pa s$

Esta fuerza se aplica principalmente en flujos laminares.

ID:(4871, 0)



Velocidad de partícula en campo eléctrico

Ecuación

>Top, >Modelo


Una partícula con carga q en un campo eléctrico \vec{E} significa que sobre esta actúa una fuerza igual a

$ F = q E $



A esta fuerza se opone una fuerza por efecto del medio que se puede modelar mediante la ley de Stokes

$ F =6 \pi \eta r v_c $



Si se igualan ambas fuerzas se obtienen que la partícula se desplaza con una velocidad constante igual a

$ \vec{v} = \mu \vec{E} $



con la movilidad igual a

$ \mu =\displaystyle\frac{ q }{6 \pi \eta a }$

ID:(11997, 0)



Movilidad de partícula en campo eléctrico

Ecuación

>Top, >Modelo


De igualar la fuerza originada por el campo eléctrico

$ F = q E $



con la fuerza de oposición que se modela con la ley de Stokes

$ F =6 \pi \eta r v_c $



se obtiene la relación

$ \vec{v} = \mu \vec{E} $



con la movilidad igual a

$ \mu =\displaystyle\frac{ q }{6 \pi \eta a }$

ID:(11998, 0)