FOLLETO 1 Fii
CENTRO UNIVERSITARIO DEL NORTE
COBAN, ALTA VERAPAZ ING. JULIO REYNOSA.
GEOLOGÍA -Resúmenes de FISICA II- julio 2012
CARGA Y CAMPO ELECTRICO
Charles Coulomb, físico francés que nació en 1736 y murió en 1806 hizo grandes aportes a la física en aspectos de electrostática. Por ELECTROSTATICA‚ se entiende aquella ramaque estudia lo relacionado con la carga eléctrica. Según Benjamín Franklin existen dos tipos de carga la positiva (que adquiere el vidrio al frotarlo con seda) y la negativa (que adquiere el caucho al frotarlo con piel), pero esta designación fue hecha a capricho de Franklin y se mantiene hasta hoy.
Se sabe que todo cuerpo en estado normal se encuentra neutro‚ (igual cantidad de carga positivacomo negativa), los átomos son neutros pues tienen igual cantidad de electrones que de protones. Los cuerpos se pueden cargar por frotamiento y por inducción‚ en el primero de los casos es necesario que los cuerpos se froten mutuamente, en este acto los electrones libres de un material pasan al otro, produciéndose un desequilibrio de cargas, el cual produce que ambos queden cargados con diferentecarga. En el método por inducción ambos materiales no se deben unir.
Experimentalmente se ha demostrado que cargas de igual signo se repelen y cargas diferente signo se atraen. La carga en la naturaleza se ha observado en la más pequeña porción como la carga del electrón (-1.60219x10-19 c), el del protón es igual en magnitud pero difiere en signo; es por ello que la carga del resto de lanaturaleza puede expresarse como un múltiplo de dicha cantidad, es decir que la carga está cuantizada. La carga es una cantidad escalar. Dentro de las contribuciones de Coulomb cuyo apellido nombra las dimensionales de la carga eléctrica (en el sistema internacional), se suman la construcción de la BALANZA ELECTROSTATICA‚ que sirve para medir la cantidad de carga que posee un cuerpo, as¡ como elhecho de que la fuerza que se genera entre dos cargas es proporcional a una constante denominada como LA CONSTANTE DE COULOMB (cuyo valor es aproximadamente 9x109 N m2/c2 en el SI) y al producto de las cargas involucradas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Se puede encontrar la fuerza total debida a un sistema que actúa sobre una carga, encontrando lasfuerzas individuales en cada par de cargas y sumándolas vectorialmente. Debe recordar que la fuerza electrostática es una cantidad vectorial y deben indicarse todas sus características. La dirección de la fuerza electrostática es en la dirección de la línea que une las cargas y su sentido se determina según el signo de las cargas involucradas.
Las características de la carga son:
1. La carga no sedestruye ni crea, solo se traslada.
2. La carga puede ser cuantificable.
3. Cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen.
4. Todo cuerpo en la naturaleza tiene carga neta cero, a menos que se cambie su estado.
Al analizar la ecuación de Coulomb, se puede observar una gran similitud con la ecuación que nos sirve para establecer la fuerza gravitacional, solamente que en el caso de estaúltima las cantidades involucradas son las masas de los cuerpos y la constante es la de la gravitación (que tiene su propio valor).
En la vecindad de una carga se establece un CAMPAO ELECTRICO‚ esto se evidencia en el hecho de que al colocar una carga prueba (que es una pequeña carga positiva), esta es acelerada acercándose (cuando la carga es negativa) o alejándose (si la carga es positiva) de lacarga; según lo anterior, la carga no se crea ni destruye, únicamente se traslada. El campo eléctrico es también una cantidad vectorial y su dirección y sentido es el mismo que el de la fuerza electrostática. Sus dimensionales son N/c pues resulta de dividir la fuerza entre la carga, que está en el lugar donde queremos establecer el campo.
En resumen se deduce que la magnitud del campo es...
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