ley de coulomb

Cargas eléctricas y Ley de Coulomb
Tema 1

Contenido
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Carga eléctrica
Principio de cuantización de la carga
Conductores, aisladores y semiconductores
Principio de Conservación de la carga
Ley de Coulomb
Principio de superposición
Distribución de cargas contínuas
Densidades de carga
Relaciones entre las densidades de carga

Introducción
Existen en lanaturaleza 4 fuerzas fundamentales:
● La fuerza de Gravedad
● La fuerza electromagnética
● La fuerza nuclear fuerte
● La fuerza nuclear débil
Hasta aquí Uds sólo han estudiado la fuerza de Gravedad. En éste curso
nos centraremos en el estudio de la mas común de estas fuerzas en nuestra
vida diaria, el electromagnetismo, que abarca tanto la fuerza eléctrica
como la fuerza magnética.
Elelectromagnetismo es el estudio de los fenómenos eléctricos y
magnéticos. Diremos en forma preliminar que estos son producidos por
cargas eléctricas, en reposo o en movimiento. La carga eléctrica es un
atributo tan fundamental como la masa. La palabra carga, proviene de
frotar cargando entre sí dos cuerpos.
Aquí se pueden distinguir varias secciones del electromagnetismo:
Electrostática,Circuitería, Magnetostática, Electrodinámica, etc.

Concepto de Carga Eléctrica
La existencia de la interacción eléctrica fue registrada hace 2500 años por
el griego Tales de Mileto, quién observó que un pedazo de ámbar (una
resina) al ser frotada con un paño, atraía pedacitos de hojas secas. La
palabra griega para ámbar es elektron.
La carga eléctrica es un atributo o propiedad de la materia tanfundamental como la masa, y se hace presente en sus partículas
elementales constituyentes. En la actualidad, interpretamos la aparición de
la carga eléctrica por frotamiento como una transferencia de electrones de
un cuerpo a otro. Otra forma de aparición es la inducción electrostática.
Todo cuerpo es naturalmente neutro. Está formado por átomos y
moléculas que, a su vez, tienen igual númerode cargas positivas y
negativas, o sea, igual número de protones y electrones. El electrón tiene
la unidad fundamental de carga eléctrica. Esto no tiene nada que ver con
los sistemas de unidades de medida ya que estos son convencionales.

Principio de cuantización de la carga
Hasta ahora, no se conoce ninguna otra partícula libre que tenga una
carga menor que la del electrón y toda otracarga carga mayor que ésta
es un múltiplo entero de ella.
El principio de cuantización de la carga eléctrica, es un principio
fundamental de la naturaleza y se refiere a que todas las cargas son
multiplos enteros de la carga eléctrica.
Como se sabe, existen dos tipos de carga, nombradas positiva y
negativa, habiéndose asignado al protón la carga positiva y al electrón,
la negativa. El valorabsoluto de la carga del electrón en el Sistema
Internacional (S.I.) de unidades de medidas, tiene un valor
e≈1,60217733±0,00000049×10−19 C
−19
En nuestro caso, utilizaremos en valor e=1,602×10 C . Entonces
el principio de cuantización de la carga eléctrica establece que la carga
neta de cualquier cuerpo es q = ± Ne donde N = entero.

Carga Eléctrica (teoría moderna)
Todos losmateriales están hechos de pequeños “bloques estructurales”
llamados átomos.
● Todos los átomos contienen particulas llamadas electrones, protones y
neutrones.
● Los electrones tienen carga negativa (-).
● Los protones tiene carga positiva (+).
● Los neutrones no tiene carga electrica.
● Los electrones pueden ser extraídos de los átomos mucho más
fácilmente que los protones y neutrones.
● Elnúmero de protones en un núcleo atómico determina su identidad
como un elemento único.
● La unidad de medida de la carga eléctrica es el Coulomb
●

1 Coulomb = 1 Ampère segundo
1 Ampère o 1 amp, es la unidad básica en el sistema S.I., no el Coulomb.
18
1 amp= 6.241 509 629 152 65×10 cargas elementales por segundo

Carga Eléctrica (estructura de la materia)
La estructura básica de la...