TEMA 8:ELECTROSTATICA
ferraz12Tarea3 de Junio de 2019
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TEMA 8:ELECTROSTATICA
[pic 1]
- Escribir y aplicar la ley de
Coulomb y aplicarla a
problemas que involucran
fuerzas eléctricas.
- Definir el electró n, el coulomb
y el microcoulomb como
unidades de carga eléctrica.
Carga eléctrica
Cuando una barra de caucho se frota con piel, sese remuevenremueven electrones de la piel y se depositan en la barra.
[pic 2][pic 3]
Caucho
Piel
Los electrones se mueven de la piel a la barra de caucho.
[pic 4][pic 5]
negativo | ||
positivo | - | - |
- | - | |
+ + + + | ||
Se dice que la barra se cargó negativamente debido a un exceso de electrones. Se dice que la piel se cargó positivamente debido a una deficiencia de electrones.
Vidrio y seda
Cuando una barra de vidrio se frota con seda,a, sese remueven electrones del vidrio y se depositanan enen lala sedaseda..
[pic 6][pic 7]
vidrio | Los electrones |
de mueven del | |
vidrio a la | |
seda. |
seda
[pic 8][pic 9]
positivo
+ +
negativo + +
- - - -
Se dice que el vidrio está cargado positivamente debido a una deficiencia de electrones. Se dice que la seda está cargada negativamente debido a un exceso de electrones.
La cantidad de carga
[pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]
La cantidad de carga (q) se puede definirefinir enen términos del número de electrones,, peropero elel Coulomb (C) es una mejor unidad paraara trabajo posterior. La siguiente puedee serser unauna definición temporal:
[pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24]
Coulomb: 1 C = 6.25 x 1018 electrones
Coulomb: 1 C = 6.25 x 1018 electrones
Esto significa que la carga en un solo electrectróónn es:es:
[pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34]
- -19 --19
Unidades de carga
El coulomb (que se selecciona para usarsar concon corrientes eléctricas) en realidad es unana unidadunidad muy grande para electricidad estática.. PorPor ende, con frecuencia es necesario usarar loslos prefijos métricos.
- μμC = 1 x 10-6 C 1 C = 1 x 10-6 C
[pic 35][pic 36][pic 37][pic 38][pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44]
- nC = 1 x 10-9 C 1 nC = 1 x 10-9 C
[pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51][pic 52][pic 53][pic 54][pic 55][pic 56][pic 57][pic 58][pic 59][pic 60][pic 61][pic 62][pic 63][pic 64]
- pC = 1 x 10-12 C 1 pC = 1 x 10-12 C
Ejemplo 1. Si 16 millones de electrones se remueven de una esfera neutral, ¿cuál es la carga en coulomb s sobre la esfera?
1 electrón: e- = -1.6 x 10-19 C | +++++ | ||||
-1.6 x 10 | -19 | C | |||
+ + + + | |||||
q = (16 x 106 e- ) | |||||
1 e- | +++++ |
[pic 65]
q = -2.56 x 10-12 C
Dado que se remueven electrones, la cargaga queque permanece sobre la esfera serápositiva.
Carga final sobre la esfera: | q = +2.56 pC | |
q = +2.56 pC | ||
Ley de Coulomb
[pic 66][pic 67][pic 68][pic 69][pic 70][pic 71][pic 72][pic 73][pic 74][pic 75]
La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas
puntuales es directamente proporcional al producto puntuales es directamente proporcional al producto
de las dos cargas e inversamente proporcional al de las dos cargas e inversamente proporcional al
cuadradocuadrado dede lala distanciadistancia entreentre ellas.ellas.
-
F
F
[pic 76]
q
r
q
q’
q’
+
[pic 77][pic 78][pic 79][pic 80][pic 81][pic 82][pic 83][pic 84]
∝ qq '
F
F r 2
- -
Cálculo de fuerza eléctrica
[pic 85]
La constante de proporcionalidad k para la leyley dede Coulomb depende de la elección de las unidadesidades parapara carga.
F = | kqq′ | donde k = | Fr 2 | |||
r 2 | qq′ | |||||
[pic 86][pic 87][pic 88][pic 89][pic 90]
Cuando la carga q estáen coulombs, la distanciaistancia rr en metros y la fuerza F en newtons, se tiene:ene:
- = Fr 2 = 9 x 109 N × m2
qq 'C2
[pic 91][pic 92][pic 93][pic 94][pic 95][pic 96][pic 97][pic 98][pic 99]
...