una carga de 512 stc. se encuentra en el aire generando un campo eléctrico con una fuerza de 150 din. calcular el campo eléctrico
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Concepto
La materia está formado por átomos, y estos por electrones (carga negativa), protones (carga positiva) y neutrones (sin carga).
La magnitud de la carga del electrón es:
e- = -1,6 x 10-19 C
y la carga del protón:
p- = +1,6 x 10-19 C
La carga eléctrica se manifiesta, cuando el número de e- es diferente al número de p+,
Por lo tanto la carga eléctrica es una propiedad de la materia.
Observaciones:
• Si el número de e- es mayor que el número de p+; la carga neta será negativa (-q).
• Si el número de e- es igual al número de p+; no hay carga neta (q = 0).
• Si el #e- es menor que el #p+; la carga neta será positiva (+q).
Consecuencia:
Si nuestro objeto es electrizar un cuerpo (cargarlo eléctricamente) lo único que debemos hacer mediante algún mecanismo (frotación, contacto o inducción), es lograr que el #e- sea diferente al #p+.
1.2 Experimento de Millikan (de la gota de aceite)
Gotitas de aceite son esparcidas dentro de un campo eléctrico con un pulverizador. Las gotitas se cargan por efecto de la pulverización. Regulando la intensidad de campo eléctrico se pudo mantener la gota en equilibrio y con el peso de la gota en equilibrio, el empuje del aire y la fuerza de viscosidad se determinó las cargas de las gotas.
Se midieron las cargas de miles de gotas y siempre se encontró que la carga era múltiplo de:
(e- = -1,6 x 10-19 C)
Entonces la carga positiva o negativa siempre será:
q = ne- n = 1, 2, 3, ...
Esta es la ley de la cuantización de la carga.
1.3 Leyes de Coulomb
a) Ley Cualitativa: Cargas de igual signo se repelen y de signo contrario se atraen.
Repelencia
Atracción
b) Ley Cuantitativa
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.
F =
Observaciones:
1) A pesar que las cargas pueden ser diferentes (q1 q2) la fuerza eléctrica (F) sobre cada carga es de igual magnitud.
2) Se dice que dos cargas son puntuales cuando sus dimensiones son pequeñas comparadas con la distancia (r) entre las cargas.
3) La constante física eléctrica (K) es dependiente del medio en donde interactúan las cargas.
1.4 La constante Física “K”
Característica de cada medio, equivale a:
K =
““ = permitividad absoluta del medio y puede determinarse en términos de la permitividad del aire o vacío (0):
= K0
0 = 8,85 x 10-19
K = permeabilidad relativa o constante dieléctrica del medio y es mayor o igual a 1.
1.5 Sistema de Unidades
El cálculo de las fuerzas son llevadas a cabo para el medio aire o vacío, en donde “K” asume valores característicos en el MKS o CGS.
Para el aire o vacío.
F q r K
MKS N C m 9.109
CGS dina stc cm 1
Equivalencias
1c = 3 x 109 stc
1uc (micro-coulomb) = 10-6 C
2. Conservación de la carga y las leyes de
Coulomb
2.1 Cuerpos Conductores
Permiten el fácil traslado de los e- libres, los metales.
Debido a las fuerzas de Coulomb la carga de un cuerpo conductor siempre se establece en la superficie exterior, concentrándose mayormente en las convexidades (puntas) del cuerpo conductor.
El hecho de que, en un cuerpo conductor, la carga se concentra mayormente en las puntas, sirve de sustento en la construcción de los pararrayos cuya finalidad es hacer descargas eléctricas de la superficie terrestre a través de las puntas (pararrayo).
Nota: En un cuerpo conductor “sólido” solamente puede moverse la carga negativa (electrón libre).
• En los conductores líquidos o gaseosos logran moverse tanto las cargas negativas como las positivas (iones).
• Un cuerpo conductor puede cargarse mediante contacto o inducción.
B.2 Cuerpos aisladores o No conductores
Son aquellos que manifiestan gran resistencia al movimiento de la carga, en un cuerpo aislador la carga se ubica en el volumen del cuerpo.
espero que este bien
Explicación: