Carga Eléctrica Y Ley De Coulomb

Cargas y
fuerza
eléctrica
Electromagnetismo
Carga Eléctrica
Conductores y Aislantes
Ley de Coulomb
Distribuciones continuas de carga

Introducción
– Iniciamos este capítulo con un estudio del electromagnetismo.
– Seguiremos con la exposición de la carga eléctrica.
– Algunas propiedades de los cuerpos cargados.
– Y la fuerza eléctrica fundamental dentro dos cuerpos con carga.

Fuerza EléctricaELECTROMAGNETISMO
Fuerza Magnética

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Motores
Televisores
Radios
Radares
Hornos de microondas
Teléfonos celulares

 El

electromagnetismo describe los fenómenos
físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas
eléctricas en reposo y en movimiento, usando para
ello campos eléctricos y magnéticos así como sus
efectos.

Todos lo efectos electromagnéticos pueden explicarse
mediantecuatro ecuaciones básicas; Ecuaciones de
Maxwell

Carga eléctrica

– Se conoce desde la antigua Grecia. Su descubrimiento se le atribuye
al filósofo griego Tales de Mileto.

Benjamin Franklin denomino a la
carga eléctrica en dos tipos:
positiva y negativa.

Protón: Carga positiva
Electrón: Carga negativa
Neutrón: No tiene carga.

Las cargas del mismo signo
se repelen y las de signo
contrario seatraen.

– La carga eléctrica se mide en Coulomb (C) es una unidad muy grande
se necesitan al unos 6 X 10^18 electrones para obtener un Coulomb.

Se obtiene de las unidades fundamentales de corriente y tiempo.

 

• La magnitud de la carga eléctrica se puede definir como:

Donde q es la magnitud de la carga eléctrica o puede llamarse carga
eléctrica neta, n es el número de electrones, e es lacarga eléctrica
elemental, e = 1,6. 10 -19 C.

 

Cuantificación de la carga:

La carga eléctrica siempre se presenta como un múltiplo entero de
una carga fundamental e, Es decir

 

La carga eléctrica elemental:
e = 1,6. 10 -19 C
Es una de las constantes fundamentales en la naturaleza, cuyo
valor experimental se ha calculo con una incertidumbre de
alrededor de 4 partes en

Antipartículas
Todapartícula tiene una antipartícula que posee la
misma masa pero la carga opuesta.

No se encuentran el la naturaleza.

QUARKS
Sabemos que los electrones son partículas fundamentales sin
subestructura, los protones y neutrones no lo son constan de
entidades mas elementales denominadas quarks.

Conductores y
Aislantes

Conductores
– Los materiales se clasifican por la capacidad de los
electrones fluyenpor ellos.
– En los metales, los electrones pueden desplazarse
con relativa libertad.

Aislantes
– En otros materiales los electrones apenes si se pueden fluir. Los que se
depositan en un lugar permanecerán allí.

Objeto aterrizado
– Se dice que un material se encuentra aterrizado eléctricamente cuando
existe un camino por donde los electrones pueden fluir entre un objeto a
la tierra.

• Losátomos aislados de un material conductor,
contienen electrones no ligados firmemente que
podemos desprender con facilidad, dejando un ion
con carga positiva. Pueden vagar libremente por el
material, se les conoce como electrones de
conducción.

Polarización
– Se da el nombre de polarización a la separación de cargas positivas y
negativas en un objeto aislado bajo influencia de un objeto.

Cargapor contacto y por
inducción

– Por contacto:
– Transferencia directa de la
carga de un objeto a otro.

Inducción

Ley de Coulomb
– Charles
Augustin
Coulomb
(1736-1806):
Midió
las
atracciones
y
repulsiones
eléctricas deduciendo la ley que
las rige.

Permitió demostrar que la fuerza eléctrica ejercida
por un cuerpo cargado sobre otro depende
directamente del producto de sus magnitudes einversamente del cuadrado de su separación.

 

F es la magnitud de la fuerza mutua que opera
sobre las dos cargas q y q y, r la distancia entre sus
centros.
De acuerdo a la tercera Ley de Newton…

Para convertir la proporcionalidad anterior en una ecuación, se introduce una
constante de proporcionalidad K.

 

 Generalmente se cumple exclusivamente con objetos cargados cuyo tamaño es

mucho menor que...