Coulomb

Unidad I
Ley de Coulomb y Campo
Eléctrico
Electricidad y Magnetismo, un
poco de historia
_ Son muchas las aplicaciones que encontramos tanto:
_ Macroscópica como microscópicas
_ En China
_ Los documentos sugieren que el magnetismo se observó desde
el año 2000 A.C
_ En Grecia
_ Los fenómenos eléctricos y magnéticos se conocen desde
principios del 700 A.C.
_ Y se realizan experimentoscon el ámbar y la magnetita
Electricidad y Magnetismo, un
poco de historia
_ 1600
_ William Gilbert mostró efectos de electrificación que no se
limitaron sólo al ámbar
_ Los efectos fueron de electrificación como un fenómeno mucho
más general
_ 1785
_ Charles Coulomb confirmó que la fuerza entre dos objetos
cargados muy pequeños y separados en, el vacío, o en el
espacio libre por unadistancia comparativamente grande en
relación con el tamaño de los objetos, es proporcional a la carga
de cada uno e inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que las separa.
Electricidad y Magnetismo, un
poco de historia
_ 1819
_ Hans Oersted encontró que una brújula es desviada, cuando se
encuentra cerca de un alambre que lleva una corriente eléctrica
_ 1831
_ Michael Faradayy Joseph Henry demostraron que cuando un
alambre se mueve cerca de un imán, una corriente eléctrica se
produce en el cable.
Electricidad y Magnetismo, un
poco de historia
_ 1873
_ James Clerk Maxwell utilizó observaciones y otros hechos
experimentales como base para la formulación de las leyes del
electromagnetismo
_ Unificando las teorías eléctricas y magnéticas
_ 1888
_ HeinrichHertz verifica las predicciones de Maxwell, al producir
ondas electromagnéticas
Cargas eléctricas
_ Hay dos tipos de cargas eléctricas
_ Las positivas y las negativas
_ La carga negativa es el tipo que poseen los electrones
_ La carga positiva es el tipo que poseen los protones
_ Las cargas de igual signo se repelen y de
signo contrario se atraen
Cargas eléctricas
_ Una varilla de hulecargada negativamente
_ Y una de vidrio cargada
positivamente
_ Se atraen mutuamente
Cargas eléctricas
_ Una barra de hule
cargada negativamente
_ Y una segunda cargada
negativamente
_ Se repelen entre si
Cargas eléctricas
_ En un sistema aislado la carga eléctrica
siempre se conserva
_ Por ejemplo, la carga no se crea en el proceso de
frotar dos objetos
_ La electrificación se debe auna transferencia de
carga de un objeto a otro
Conservación de la carga
eléctrica
_ Cuando una varilla de vidrio
es frotada con seda
_ Se transfieren electrones del
vidrio a la seda.
_ Debido a la conservación de la
carga, cada electrón añade
carga negativa a la seda, y
una cantidad igual de carga
positiva queda atrás en la
varrilla
Cuantización de la carga
eléctrica
_ La cargaeléctrica, q, se dice que está cuantizada
_ q es el símbolo estándar utilizado para la carga como una
variable
_ La carga eléctrica existe en forma de “paquetes” discretos
_ Y se escribe: q = Ne
_ N es un número entero
_ e es la unidad de carga fundamental
_ |e| = 1.6 x 10-19 C. Electrón: q = -e. Protón: q = +e
Conductores
_ Los conductores son materiales en los que algunos de
los electronesson electrones libres
_ Los electrones libres no están vinculados a los átomos
_ Estos electrones pueden moverse con relativa libertad a través
del material
_ Ejemplos de buenos conductores: Cobre, aluminio y la plata
_ Cuando un buen conductor se carga en una pequeña región, la
carga se distribuye fácilmente sobre toda la superficie del
material
Aisladores
_ Los aisladores eléctricosson materiales en los que
todos los electrones están unidos a átomos
_ En estos los electrones no pueden moverse con facilidad a
través del material
_ Ejemplos de aisladores: vidrio, caucho, plastico y madera
_ Cuando un buen aislante se carga en una pequeña región, la
carga no puede moverse a otras regiones del material
Semiconductores
_ Las propiedades eléctricas de los
semiconductores...