Fisica Ejercicios planetados

05/09/2013

FÍSICA
Unidad 2:
Tema 1:

Electricidad

Electrostática

Ingeniería Industrial Logística, 1° Semestre.
IQI. Alejandro Estrella Gutiérrez, M. en C.

Electromagnetismo
El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los
fenómenos eléctricos y magnéticos.
Estudia los fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en
reposo y enmovimiento, así como los relativos a los campos magnéticos.

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Carga eléctrica
En 600 A. C. los griegos de la antigüedad descubrieron que cuando frotaban
ámbar contra lana, el ámbar atraía otros objetos. Este fenómeno ahora se
conoce con el nombre de carga eléctrica.
Carga
eléctrica.
Magnitud
física
característica de los fenómenos eléctricos. Es
una propiedad intrínseca de loscuerpos que
les permite la interacción electromagnética
“Se dice que un cuerpo se electrifica, es
decir se carga eléctricamente”

Carga eléctrica
Caminar sobre la alfombra, frotarse, descargarse al tocar algo metálico:
Acumular carga. Tales de Mileto descubrió que una barra de ámbar frotada
con un paño atraía objetos pequeños, como trocitos de papel. Llamó
electricidad a la propiedadadquirida por la barra, porque ámbar en griego se
dice elektron.
El fenómeno se observa también en muchos otros materiales, como plástico o
vidrio y modernamente se llama carga eléctrica a la propiedad que adquieren
al frotarlos. La corriente eléctrica que utilizamos diariamente consta de cargas
eléctricas en movimiento, que se producen en formas más eficientes que
frotando cuerpos.

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Carga eléctrica
Dos cargas positivas se repelen entre sí al igual que dos cargas negativas. Una
carga positiva y otra negativa se atraen.

Cargas eléctricas y estructura de la materia
Cuando se carga la varilla frotándola con piel o con seda no hay cambios
visibles, entonces, ¿qué le sucede a la varilla cuando se carga?

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Cargas eléctricas y estructura de lamateria
En un átomo neutro, el número de electrones es igual al número de protones en
el núcleo, de tal forma que la carga neta es cero.
El número de protones y electrones en un átomo neutro de un elemento se
denomina número atómico. Si se pierden uno o mas electrones, el elemento
queda con carga positiva, formándose un ion positivo (catión). Si se ganan
electrones, se forma un ion negativo(anión).

Cargas eléctricas y estructura de la materia

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Conservación de la carga
En el análisis anterior hay implícitos dos principios muy importantes. El primero
es el principio de la conservación de la carga.
La suma algebraica de todas las cargas eléctricas en cualquier sistema
cerrado es constante.
Al frotar la varilla de plástico con piel, ambas sin carga inicial,la varilla queda
con carga negativa porque toma electrones de la piel. La carga eléctrica total
en los dos cuerpos tomados en conjunto es la misma siempre.
Se considera que el principio de la conservación de la carga es una ley
universal porque hasta el momento no hay evidencia experimental que la
contravenga.

Conservación de la carga
El segundo principio importante es:
La magnitud de lacarga del electrón o del protón es la unidad natural de
carga.
Toda cantidad observable de carga eléctrica siempre es un múltiplo entero de
esta unidad básica. La carga está cuantizada.

Robert Millikan, 1909 (1868-1953)

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Conductores, aislantes y cargas inducidas
Clasificación de las sustancias en términos de su capacidad para conducir carga eléctrica.

ConductoresLas cargas eléctricas se mueven con considerable libertad.

Aislantes

Escasa libertad al movimiento
de las cargas eléctricas.

Semiconductores
Se comporta como conductor o como aislante dependiendo
de varios factores.

Carga por inducción
Considera una esfera metálica (conductora) neutra, aislada del suelo (o tierra).
Si la carga en la esfera es exactamente cero, entonces en ella...