electricidad
CAMPOS ELECTRICOS
La fuerza eléctrica entre partículas cargadas es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Este capítulo inicia con la descripción de algunas propiedades fundamentales de las fuerzas eléctricas. Continúa con el análisis de la ley de coulomb, que es la ley fundamental que rige la fuerza entre cualesquiera dos partículas cargadas. Después seintroduce el concepto de campo eléctrico asociado con una distribución de carga y se describe su efecto sobre otras partículas cargadas.
PROPIEDADES DE LAS CARGAS ELECTRICAS
Algunos experimentos sencillos demuestran la existencia de fuerzas y cargas eléctricas. Por ejemplo, después de pasar un peine por su cabello en un día seco, usted descubrirá que el peine atrae pedacitos de papel. Confrecuencia la fuerza atractiva es lo suficientemente fuerte para sostener los pedazos de papel. El mismo efecto ocurre cuando los materiales como el vidrio y el caucho se frotan con seda o piel.
Otro experimento sencillo es frotar con lana un globo inflado. El globo se adhiere entonces a una pared, a menudo durante horas. Cuando los materiales se comportan de esta manera se dice que estánelectrificados o se han cargado eléctricamente. Usted puede especificar su cuerpo sin dificultad al frotar con vigor sus zapatos sobre una alfombra de lana. La carga sobre el cuerpo puede sentir ese y eliminarse tocando ligeramente (y sorprendiendo) a un amigo.
Una serie sencillas de experimentos se encontró que hay dos tipos de cargas eléctricas, a las cuales benjamín Franklin les asigno los nombres depositivas y negativas.
Las fuerzas eléctricas atractivas son responsables del comportamiento de una amplia gama de productos comerciales. Por ejemplo, el plástico en muchos lentes de contacto, etalficon, está hecho de moléculas que atraen eléctricamente las moléculas de proteínas en las lágrimas humanas. Estas moléculas proteicas son absorbidas y sostenidas por el plástico de tal forma que los lentesal final están compuestos sobre todos por lágrimas de los usuarios. Debido a esto el ojo del usuario no percibe a los lentes como un objeto extraño, y los puede usar sin sentir incomodidad.
POTENCIAL ELECTRICO
El concepto de energía potencial se prestó en conexión con fuerzas conservativas como la fuerza de gravedad y la fuerza eléctrica ejercida por un resorte. Al empezar la ley de laconversación de la energía con frecuencia se puede trabajar directamente con la fuerzas cuando se resuelven diversos problemas en mecánica. En este capítulo se verá el concepto de la energía potencial también es muy valioso en el estudio de la electricidad. Ya que la fuerza electroestática dada por la ley de coulomb es conservativa, los fenómenos electroestáticos puedes describirse convenientementeen términos de energía potencial eléctrico. Esta idea permite definir una cantidad escalar co0nocida como potencial eléctrico en una función escalar este se puede emplear para describir los fenómenos electroestáticos de manera más simplificada por si confían solo en los conceptos de campos y fuerzas eléctricas.
DIFERENCIA DE POTENCIAL Y POTENCIAL ELECTRICO
Cuando una carga de prueba q0 se colocaen un campo eléctrico E creado por algún otro objeto, la fuerza eléctrica que actúa sobre la carga de prueba es q0E (si el campo producido por más de un objeto cargado, esta fuerza que actúa sobre la carga de prueba es el valor suma de las fuerzas individuales ejercida sobre ella otros objetos cargados,) la fuerza q0E es conservativa debido a que las fuerzas individuales descritas por la ley decoulomb son conservativas. Cuando la carga de prueba se mueve dentro del campo eléctrico por un agente externo, el trabajo hecho por el campo eléctrico sobre la carga es igual al negativo el trabajo hecho por el agente externo que produce el desplazamiento. Para un desplazamiento infinitesimal de, el trabajo hecho por el campo eléctrico sobre la carga es F´ds. Como esta cantidad de trabajo es...
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