Electricidad

RESUMEN SEGUNDA PARTE
ELECTRICIDAD
CAMPO ELÉCTRICO.-
La fuerza eléctrica como la fuerza gravitacional, varía inversamente con el cuadrado de la distancia entre dos objetos. Ambas fuerzas pueden actuar a grandes distancias. Michael Faraday desarrolló el concepto de campo eléctrico. De acuerdo con Faraday, una carga crea un campo eléctrico alrededor de ella en todas direcciones. Si en algúnpunto en el campo se coloca una segunda carga, ésta interactúa con el campo en tal punto. La fuerza que se siente es el resultado de una interacción local. Ya que no se requiere la interacción entre partículas separadas por alguna distancia.
E= F .
q´
La magnitud de la intensidad del campo eléctrico se mide en N/C.
PROBLEMA
Una carga positiva de prueba de 4x10 -5 C se colocaen un campo eléctrico. La fuerza sobre ella es de 0.60N. ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico?
Una carga negativa de 2x10 -8 C experimenta una fuerza de 0.60N hacia la derecha en presencia de un campo eléctrico. ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico?
Una carga positiva de 5x10-4 C se encuentra en un campo eléctrico que ejerce una fuerza de 2.5x10 -4 N sobre ella. ¿Cuál es la magnitud delcampo eléctrico?
La dirección del campo en cualquier punto la da la dirección de la tangente a la línea de campo en tal punto. La intensidad del campo eléctrico se indica por el espaciamiento entre las líneas. El campo es fuerte donde las líneas se encuentran próximas. Es suave donde las líneas están separadas. El campo eléctrico existe en tres dimensiones. La dirección de la fuerza sobre unacarga de prueba positiva cerca de una carga positiva se aleja de ella. Por lo cual un campo eléctrico apunta hacia afuera en las cargas positivas y hacia adentro en las cargas negativas.
Los campos eléctricos son reales. Las líneas de campo eléctrico son imaginarias, pero ayudan a visualizar el campo.
POTENCIAL ELÉCTRICO
El potencial eléctrico es la energía potencial por unidad de carga. Elvoltio es la unidad del potencial eléctrico. El punto de referencia del nivel cero del potencial es arbitrario. Sólo las diferencias de potencial son significativas.
La energía potencial eléctrica es menor cuando dos cargas opuestas están cerca y mayor cuando cargas similares están cerca. El campo eléctrico entre dos placas paralelas es uniforme. El potencial se incrementa en la dirección opuesta a ladel campo eléctrico.
PROBLEMAS
Dos placas grandes y paralelas cargadas eléctricamente se encuentran separadas4.0cm. La magnitud del campo eléctrico entre ellas es de 625N/C.
a) ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las placas?
b) ¿Qué trabajo se realiza al desplazar una carga de magnitud igual a la de un electrón desde una placa hasta la otra?

Al medir con un voltímetro se encuentraque la diferencia de potencial entre dos placas paralelas grandes es de 60V. las placas están separadas 3cm. ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico entre ellas?

LA intensidad de campo eléctrico entre dos grandes placas cargadas y paralelas es de 8,000N/C. la separación de las placas es de 0.05m. ¿Cuál es la diferencia de potencial entre ellas?

Un voltímetro lee 500 V cuando se coloca entredos placas paralelas cargadas. La separación entre ellas es de 0.020m. ¿Cuál es el campo eléctrico en la región entre las placas?

¿Qué diferencia de potencial se aplica a dos placas metálicas separadas a 0.50m si el campo eléctrico es de 2.5x103 N/C?

EXPERIMENTO DE LA GOTA DE ACEITE DE MILLIKAN
Una aplicación importante del campo eléctrico uniforme entre dos placas paralelas fue ladeterminación de la carga de un electrón, realizada por el físico estadounidense Robert A. Millikan en 1909. Se atomizaron gotas muy pequeñas de aceite en el aire, algunas se cargaron eléctricamente por rozamiento mientras se atomizaban. La gravedad que actuaba sobre las gotas las hacía caer. Algunas entraban por el orificio de la placa superior del aparato. Se establecía una diferencia de potencial...