Electricidad

Unidad II
Fenómenos Eléctricos.
Electrostática.
Unidades de carga eléctrica:

1 Coulomb = 6.24 x 1018 electrones
1Ues= 2.08 x 109 electrones
1C= 3 x 109 UES
1proton= 1.6 x 10-19 C 1 electrón -1.6 x 10-19C

Ley de Coulomb
Donde:
F = Fuerza de atracción o repulsión en N
Q1, q2= cargas eléctricas en C
R = distancia que separa a las cargas en m
K = 9 x 109Nm²/C²(mks)
K = 1 Dcm²/ ues²(cgs)

Permitivilidad relativa.
E r = F / F’

donde
Er = Permitibilidad relativa del medio (adimensional)
F = Fuerza eléctrica entre las cargas en el vació N o Dinas
F’= fuerza eléctrica entre las cargas sumergidas en algún medio N o Dinas
Permitibidad relativa de algunas sustancias

Medio aislante permitibidadrelativa
Vació 1.0
Aire 1.0005
Gasolina 2.35
Aceite 2.8
Vidrio 4.7
Mica5.6
Glicerina 45.0
Agua 80.5

Campo eléctrico:
Intensidad de campo eléctrico:
E = F / Q donde:
E = intensidad de campo eléctrico en N/C o dinas / UES
F = fuerza que recibe la carga de prueba en N o dinas
Q = valor de la carga deprueba en C o UES
E es una magnitud vectorial F también lo es los campos eléctricos se suman vectorialmente.
E no es constante disminuye conforme aumente la distancia:
E = K q / r²
Potencial eléctrico:
V = T / Q , V = Ep / Q donde:

V= potencial eléctrico en el punto considerado en volts V
T Ep= Trabajo o energía potencial en Joules J
Q= cargaeléctrica C

V= K Q / r = Potencial eléctrico de un punto de carga.
Diferencia de potencial:
Es igual al trabajo por unidad de carga positiva que realizan las fuerzas eléctricas al mover la carga de prueba desde el punto A al B.

VAB = TAB / Q donde:

Vab= diferencia de potencial en V
TAB= trabajo sobre la carga de prueba en J
Q= Carga de pereba en CCapacitancia.
La capacitancia de un capacitor se mide por la cantidad de carga eléctrica que puede almacenar. unidades Un farad = un coulomb / un volt.
C = є A/d
C = capacitancia
Є = constante
A = área de una de las placas paralelas
D =distancia entre las placas
C = Q/V
C = Capacitancia del capasitador en Farads F
Q = Carga almacenada por el capacitador en C
V = Diferencia de potencialentre las placas del capacitor en V
Cuando se desea calcular la capacitancía de un capacitor de placas paralelas:
C = E A / d Donde:
C= capacitancía en F
E= constante que depende del medio aislante y recibe el nombre de permisividad en F/m
A= Área de las placas paralelas en m²
D= distancia de las placas en m
E= producto de la constante de permisividad en el vació Eo=8.85 x 10-12 C²/Nm² y Ei Permisividad relativa del medio aislante.
Capacitadores o condensadores eléctricos:

En paralelo:
Ce = C1+C2+C3….+Ci

En serie:
1 = 1 + 1 + 1…..+1i
Ce C1 C2 C3 Ci
En Mixta: Primero se rsuelven los paralelos en un equivalente y luego se trabaja el circuito todo en serie.

Problemas de la ley de Coulomb
K= 9 x 109 Nm²/C²

1.-Calcularel valor de una fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son: q1= -5C y q2= -4C, al estar separadas en el vacío a una distancia de 20 cm.

Datos formula despeje sustitución Resultado
Q1=-5C= -5 x10-6C F= K q1 q2 / r² F=(9 x 109 Nm²/C²)(-5x10-6C x -4x10-6C)
Q2=-4C= -4 x10-6C...