Fisica para ciencias e ingenieria

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I
CARGA ELECRICA Y LEY DE COULOMB

El protón tiene carga positiva El electrón tiene carga negativa

Carga


Polarización

Luego si hay tierra

Los electrones se fueron y quedan solo protones, a este método se le conoce como inducción.

Todos los materiales tienen carga yestos materiales pueden ser de 3 tipos: conductor, semiconductor y aislador.
Aislante
Como su nombre lo indica es algo que aísla o se opone al paso de corriente.


En la imagen se muestra un aislador polimérico el cual
se utiliza para los cables de alta tensión.

Semiconductor

Es una sustancia que se comporta como conductor ocomo aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre.

En la imagen se muestra al aluminio que se utiliza como un
semiconductor.

Conductor
Es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos desu superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas.

En la imagen se muestra a un alambre de cobre que es el principal material utilizado como conductor.


LEY DE COULUMB

La cantidad de carga que fluye atraves deuna sección transversal dada de un alambre en un segundo cuando en el alambre recide en un amper.

Q=it
I=amper
T=segundo

Charles-Augustin de Coulomb (Angoulême, Francia, 14 de junio de 1736 - París, 23 agosto de 1806). Físico e ingeniero militarfrancés. Se recuerda por haber descrito de manera matemática la ley de atracción entre cargas eléctricas. En su honor la unidad decargaeléctrica lleva el nombre de coulomb (C). Entre otras teorías y estudios se le debe la teoría de la torsión recta y un análisis del fallo del terreno dentro de la Mecánica de suelos.




Ejemplo #1
Considere 3 cargas puntuales localizadas en las esquinas de un triangulo recto como se muestra en la figura q1=q3=5µC q2=-2µC a= .10 m.

q2 aq3


a

2 a
q1

Encuentre la fuerza resultante sobre q3.

F13= (9)(5)(5) = 11.25 N
( 2 (.1))²

F23=(9)(2)(5) = 9 N
(.1)²

Fx= -9 + 11.25cos45 Fy=11.25sen45= 7.9N
Fx= -1N

F= (-1i + 7.9j) N

Ejemplo #2
¿Cuál es la fuerza que actua sobre q1 , suponga que q1=1C
q2= 3C q3=-2C r12= 15cm r13= 10cm θ= 30°.

F31= (9)(1)(2)= 1.8N F21=(9)(1)(3)= 2.7N
(0.1)² (0.15)²

∑Fx= 2.7 – sen60(1.8) ∑Fy= -cos60(1.8)
= 1.14N = -1.55N

F= (1.14i – 1.55j)

Ejemplo#3
Dos esferas similares de masa m cuelgan de hilos de seda de longitud L y tiene cargas semejantes u como se muestra en la figura, suponer que θ es lo suficientemente pequeño como para que tangθ puedareemplazarse por el senθ, utilizando esta aproximación.

a) Demuestre que

b) ¿Cuánto vale q si L= 123cm, m=10gms y x=5cm.

R= x/2
a)
mg= kq² ∑Fy= 0
x² Tcosθ - w = 0

∑Fx= 0
Tsenθ – FE = 0 T= mg
Tsenθ = FE cosθ
tangθ senθ
mg senθ
cosθ

mg senθ = q² _
4лεox²

(x/2) = q²___ Por algebra obtenemosL 4лεox²mg

b) Al obtener esto podemos despejar q por medio de algebra y nos queda:

q= x³ 2л εo mg Y así al sustituir en las variables nos queda que q= ±2.35
L

La Carga esta Cuantizada

Los elementos están en “paquetes”, divisible el átomo, nada es continuo como se creía.
q= ne...
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