Electricidad Y Magnetismo

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

Escuela. Básica. Nacional. “Ciudad Ojeda”

Ciudad Ojeda. Edo – Zulia.

Electricidad y Magnetismo

Integrantes:

Edimar Rodríguez

Freiddymar hidalgo

Naikoth Pérez

Nauribeth medina

Raisbelys Bencomo

Rosmary Caira

Karielvis Lugo

Ciudad Ojeda, 17 / 06 / 2013

Introducción

La electricidad y el magnetismo están estrechamente relacionados y son temas de gran importancia en la física. Usamos electricidad para suministrar energía a las computadoras y para hacer que los motores funcionen. El magnetismo hace que un compás o brújula apunte hacia el norte, y hace que nuestras notas queden pegadas al refrigerador. Sin radiación electromagnética viviríamos en la obscuridad ¡pues la luz es una de sus muchas manifestaciones!

La electricidad puede existir como carga estacionaria, conocida como electricidad estática; también puede estar en movimiento y fluyendo, conocida como corriente eléctrica. Las partículas subatómicas tales como los protones y electrones, poseen cargas eléctricas minúsculas. En tiempos relativamente recientes, la humanidad ha aprendido a almacenar el poder de la electricidad. Este poder, y los muchos tipos de circuitos y dispositivos eléctricos que el hombre ha inventado, han transformado el mundo de manera radical. La electricidad también juega un papel importante en el mundo natural, cuando se generan poderosos rayos que producen señales que se desplazan a través de nuestros nervios.

1. Cargas producidas por frotamiento.

El Efecto Triboeléctrico: es un tipo de electrificación causado por el contacto con otro material (por ejemplo el frotamiento directo). La polaridad y la fuerza de las cargas producidas se diferencian según los materiales, la aspereza superficial, la temperatura, la tensión, y otras características. Se denomina triboelectricidad (del griego tribein, "frotar"1 y, electrón, "ámbar") al fenómeno de electrificación por frotamiento. La electrostática, puede producirse por frotamiento o por influencia.

El ámbar, por ejemplo, puede adquirir una carga eléctrica por el contacto y la separación (respectivamente fricción) con un material como la lana. Esta característica, registrada primero por Tales de Mileto, sugiriendo la palabra "electricidad", de la palabra griega (griego) para el ámbar "electrón"

2. Clases de cargas eléctricas. “ Ley de carga"

La Ley de cargas enuncia que las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de diferente signo se atraen; es decir que las fuerzas electrostáticas entre cargas de igual signo (por ejemplo dos cargas positivas) son de repulsión, mientras que las fuerzas electrostáticas entre cargas de signos opuestos (una carga positiva y otra negativa), son de atracción.

Los átomos tienen la misma cantidad de protones que de electrones. Sin embargo, los electrones pueden desplazarse de un átomo a otro. El átomo que recibe electrones, tiene carga negativa, y el átomo cede electrones, tiene carga positiva.

Existen dos formas en que puede manifestarse la electricidad: estática o dinámica, también llamada corriente eléctrica.

La electricidad estática puede obtenerse simplemente por frotamiento o por inducción. En cambio, para obtener corriente eléctrica se necesita una fuerza especial que permita a los electrones escapar del átomo que los contiene y mantenerlos en movimiento. A esta fuerza se la llama diferencia de potencial y se obtiene armando un circuito eléctrico que recibe energía de un generador, una pila o una batería.

El átomo está constituido por protones con carga positiva (+), electrones con carga negativa (-) y neutrones, unidos por la fuerza atómica.

La fuerza que ejercen las respectivas cargas de protones y electrones se representan gráficamente con líneas de fuerza electrostática.

3. Electrización o carga por contacto

La electrización por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en parte compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de uno a otro corresponde, en este caso, a una cesión de electrones.

4. Cuerpos conductores y aislantes

Conductores: son materiales a través de los cuales la corriente eléctrica viaja con facilidad, es decir, permiten la circulación de los electrones.

Los metales son muy buenos conductores. El metal más utilizado para construir cables conductores, es el cobre.

El agua de nuestras casas y el del mar es un buen conductor de la electricidad.

Aislantes: son aquellos materiales que impiden el paso de la electricidad.

El plástico, el vidrio, la madera, y la goma son materiales aislantes

5. Electrón, Carga elemental.

La carga elemental o carga del electrón es la constante física que corresponde a la unidad mínima e indivisible de carga eléctrica: todas las cargas observables son un múltiplo entero de esta carga. Su valor en el Sistema Internacional de acuerdo con la última lista de constantes del CODATA publicada en el 2002 es:

e = 1.602 176 53(14) × 10-19 C

Frecuentemente se usa también el sistema cegesimal cuya unidad de carga eléctrica es el Franklin (Fr). El valor de la carga elemental es entonces de aproximadamente 4,803 × 10-10 Fr.

Aunque la carga sea una magnitud discreta, en la mayoría de las situaciones es considerada como una magnitud continua, ya que la carga elemental es tan pequeña que cuando se trabaja con magnitudes grandes el error es más que despreciable.

El valor de la carga del electrón fue determinado en 1906 por Robert Millikan.

6. Ley de coulomb

Las primeras experiencias que permitieron cuantificar la fuerza eléctrica entre dos cargas se deben al francés Charles Coulomb, en el año 1785. A partir de sus resultados, Coulomb enunció una ley que describe esta fuerza, de atracción o de repulsión, la que es conocida como ley de Coulomb, y que es un principio fundamental de la electrostática. Es importante notar que esta ley solo es aplicable al caso de cargas en reposo respecto de un sistema de referencia (la sala de clases, por ejemplo) que se encuentra en un medio homogéneo e isótropo. La ley de Coulomb sostiene que: la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales (q1 y q2), separadas una distancia r, es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, es decir, va disminuyendo rápidamente a medida que se alejan las cargas entre sí. La ley de Coulomb se puede expresar como: donde la fuerza sobre q2, debido a q1, tiene la dirección del vector unitario que coincide con la línea recta que une el centro de ambas cargas, cuyo sentido podrá ser atractivo o repulsivo dependiendo del signo de las cargas. K es la constante de proporcionalidad conocida como la constante de

Coulomb, siendo su valor aproximado en el SI de 9 x 109 Nm2/C2. También es posible calcularla como: K = 1/4πεO, en que εO se denomina permitividad eléctrica en el vacío y su valor en el SI es de 8,85 x 10–12 C2/Nm2. Es importante destacar que en la ley de Coulomb solo se considera la interacción entre dos cargas puntuales a la vez; la fuerza que se determina es aquella que ejerce una carga q1 sobre otra q2, sin considerar otras cargas que existan alrededor. Además, debemos tener en cuenta que el signo de las cargas nos indicará si la fuerza es de atracción (cargas con distinto signo) o de expulsión (cargas con igual signo). El sentido y dirección de la fuerza neta se infiere a partir del diagrama de fuerzas. Para resolver los ejercicios, conviene que tengamos presente las Observaciones anteriores.

7. Campo eléctrico

Las

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