Temas Selectos de Física II 2017-1

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Formación Propedéutica/Semestre 6 Algunos materiales principalmente los metales tienen un gran número de electrones libres, que pueden moverse a través del material, a éstos se les llama conductores de electricidad, mientras que los aislantes se resisten al flujo de carga. El átomo es eléctricamente neutro, es decir sus cargas positivas y negativas están en la misma cantidad. Si un cuerpo contiene un exceso de electrones queda cargado negativamente. Por lo contrario, queda cargado positivamente con una deficiencia de electrones. La electricidad es una manifestación de energía y para su estudio se ha dividido en: a) Electrostática: estudia las cargas eléctricas en reposo b) Electrodinámica: estudia las cargas eléctricas en movimiento ELECTROSTÁTICA Una de las leyes básicas de la electricidad es: “Cargas de diferente naturaleza se atraen y cargas de igual naturaleza se repelen” (Ver el siguiente esquema). Cargas del mismo signo Cargas de signo contrario 4 APLICAS LA ELECTRICIDAD EN SU ENTORNO NATURAL
Temas Selectos de Física II 6 semestre Unidades de carga eléctrica: En el sistema internacional (S.I.) se utiliza el Coulomb (C) y en Sistema CGS el estatocoulomb. Un Coulomb equivale a 6.24 x 10 18 electrones. Un electrón tiene una carga de -1.6 x 10 -19 Cy un protón equivale a 1.6 x 10 -19 C. El Coulomb es una unidad de carga eléctrica muy grande, por lo cual es común utilizar submúltiplos, como: Nombre Símbolo Equivalencia El milicoulomb mC 1 x 10 -3 C El microcoulomb μC 1 x 10 -6 C El nanocoulomb nC 1 x 10 -9 C El picocoulomb pC 1 x 10 -12 C Ley de Coulomb: El científico francés Charles Augustin de Coulomb estudió las leyes que rigen la atracción y repulsión de dos cargas eléctricas puntuales en reposo. En 1777, inventó la balanza de torsión, ésta cuantificaba la fuerza de atracción o repulsión por medio del retorcimiento de un alambre de plata rígido. Colocó una pequeña esfera con carga eléctrica a diversas distancias de otra también cargada. A través de estas experimentaciones logró medir la fuerza de atracción o repulsión según la torsión observada en la balanza. En 1784, estableció la Ley de interacción de cargas que lleva su nombre y que se define:“La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”. Coulomb observó que a mayor distancia entre dos cuerpos cargados eléctricamente, menor es la fuerza de atracción o repulsión. Pero la fuerza no se reduce en igual proporción al incremento de la distancia, sino respecto al cuadrado de la misma. Así, entre dos cargas eléctricas Distancia Fuerza de repulsión 1 cm 2 N 2cm 0.5 N 3 cm 0.055 N BLOQUE I 5
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