Notesale: Turn your study into money

Document Preview

Extracts from the notes are below, to see the PDF you'll receive please use the links above

---

ELECTROSTATICA
Para la ciencia y la tecnología, la relación de la electricidad y el magnetismo es muy estrecha, pues
uno no existe sin el otro, aunque pasaron siglos hasta que los científicos pudieron descubrir la
relación entre ambos fenómenos que fueron observados en la antigüedad por los griegos
...
C
...

También se descubrió que dos varillas de ámbar luego de ser frotadas se repelían, a esta
propiedad la denominaron electricidad tomada de la palabra griega elektron, que significa ámbar,
pero la razón de estos fenómenos no era comprendida
...
Este
fenómeno se le conoce desde la antigüedad con el nombre de magnetismo por la región de
Magnesia una ciudad de la antigua Grecia donde por primera vez se encontró la magnetita
...

Estos fenómenos descritos fueron un misterio durante siglos y se pensaba que no tenían relación
entre ellos, hasta que Benjamín Franklin postuló que la electricidad era un fluido único, calificando
a las sustancias en eléctricamente positivas y negativas de acuerdo con el exceso o defecto de ese
fluido y Hans C
...


LA CARGA ELECTRICA
Al fenómeno de atraer cuerpos ligeros cuando se frota un pedazo de ámbar con un paño de lana
se denomina electricidad estática
...

Para entender este fenómeno tomemos una barra de vidrio y la frotaremos con un trapo de seda y
luego otra barra de vidrio y también la frotaremos con seda, al intentar juntar estas barras
observaremos que se repelerán
...

Benjamín Franklin, intentó explicar este fenómeno diciendo que al frotar la barra de vidrio con la
seda, esta le transmitía una electricidad dejándola cargada con una carga que se denominó
positiva y al frotar la barra de ámbar se transmitía una electricidad inversa o contraria dejándola
cargada con una carga que se denominó negativa
...


El concepto de carga eléctrica es el principio fundamental para explicar todos los fenómenos
eléctricos
...

Donde quiera que exista materia existe carga eléctrica
...
Pero cabe preguntarnos ¿de
qué manera la seda le transmite la carga a la barra de vidrio?, la respuesta se obtuvo al entrar al
mundo microscópico del átomo
...
Los protones y
neutrones, fuertemente unidos unos con otros, forman el núcleo y se llaman también por esta
razón nucleones
...


Todos los átomos tienen indicado en la tabla paródica de los elementos su número atómico, que
representa la cantidad de electrones y protones que posee el átomo de cada elemento

Cada átomo se conforma por orbitas llamadas capas, que son las líneas donde se encuentran
girando los electrones alrededor del núcleo
...
Este equilibrio natural de los
átomos se debe a que la misma cantidad de protones en el núcleo es la misma cantidad de
electrones que giran en las capas de valencia, es entonces evidente, que los electrones que están
en las capas más próximas al núcleo experimentan una fuerza de atracción mayor al núcleo que
los electrones que se encuentran en la última capa, por lo tanto, un electrón de la última capa
resultará sencillo sacarlo de su órbita con una pequeña excitación, debido a la leve fuerza de
atracción que experimenta con el núcleo
...


Loe electrones de valencia contribuyen a las reacciones químicas y determina sus propiedades
eléctricas
El número máximo de electrones por cada capa de valencia viene dado por la siguiente expresión:

Ne= 2n2
Donde:
Ne = Número de electrones de la capa de valencia
n = Número de la capa de valencia
Por ejemplo, el número atómico del Cobre (Cu) es 29

Lo que quiere decir que cada núcleo de los átomos de Cobre tiene 29 protones y 29 electrones
...

En la capa #4: Ne = 1 e -

De acuerdo a esta propiedad los materiales se clasifican conductores, semiconductores y aislantes
...






Semiconductores: tienen menos electrones libres que los conductores, tienen cuatro
electrones de valencia, sin embargo a causa de sus características únicas, ciertos
materiales semiconductores constituyen la base de artefactos electrónicos tales como el
diodo, el transistor y el circuito integrado
...

Aislantes: Se utilizan para evitar la corriente donde no es deseada
...


CONSERVACIÓN DE LA CARGA
En su estado neutro, la materia tiene el mismo número de cargas eléctricas positivas y negativas
...
En todo proceso la carga eléctrica se conserva, es
decir, no se crean ni se destruyen sino que se transfieren, todas las cargas que había al inicio
deben estar al final
...
Cuando posee un número de protones superior al de
electrones se convierte en un ion positivo
...


CARGA ELECTRICA ELEMENTAL
Para cuantificar la carga eléctrica se ideó una unidad de medida llamada Coulomb y su unidad
equivale a la carga que tienen 6
...
La carga eléctrica elemental o unidad natural
de carga se designa con el símbolo ( ) y corresponde a la carga de un electrón o un protón
...
Milikan comprobó experimentalmente que la carga eléctrica
está constituida por múltiplos enteros o cuanto de la carga eléctrica elemental
...
En consecuencia, una carga eléctrica cualquiera puede expresarse en la forma
siguiente:

A pesar que el protón tiene mayor masa que el electrón (1800 veces mayor) ambos tienen la
misma cantidad de carga eléctrica
...
Existen dos tipos de carga:
 Cargas positivas, denominadas protones
 Cargas negativas denominadas electrones
...
La carga eléctrica está cuantizada
...

3
...
En cualquier proceso físico la carga eléctrica total
permanece constante
Estos Principios nos dan bases teóricas para abordar aspectos más operativos
...
Fue este físico francés quien, en 1785, tras poner a punto un método de
medida de fuerzas sensible a pequeñas magnitudes, lo aplicó al estudio de las interacciones entre
pequeñas esferas dotadas de carga eléctrica
...

Después de realizar numerosas mediciones haciendo variar las cargas de las esferas y la separación
entre ellas
...
Es

decir, si la fuerza de atracción o de repulsión que obra en cada una de las dos esferas

( ) y las medidas de las cargas aplicada a cada esfera son (q1 y q2 ), se tiene
cargadas es ⃗⃗⃗⃗⃗⃗
que:
|

| |

|

b) Si las cargas eléctricas se mantienen constantes, el valor absoluto de la fuerza de atracción
o de repulsión entre ellas es, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que
las separa
...

La ley de Coulomb en definitiva establece la magnitud o modulo de la fuerza eléctrica (fuerza
electrostática) Fe con que se atraen o repelen dos cargas puntuales y es válida únicamente para
objetos cargados cuyas dimensiones sean pequeñas comparadas con l as distancias que las
separan
...
Esa fuerza sobre otros cuerpos cargados es la manifestación de la carga
eléctrica y lo representamos como un campo de fuerza eléctrica alrededor suyo, por lo tanto
denominamos campo eléctrico a toda la zona del espacio que rodea a un cuerpo cargado
eléctricamente en la que se manifiestan los efectos de la carga eléctrica
...
Si T representa la temperatura, existe una función T(x, y, z) que da la temperatura en
cada punto de la habitación
...
Como la temperatura es una magnitud escalar, T(x, y, z, t) es un ejemplo de
campo escalar
...
El viento en la atmósfera terrestre es
un ejemplo
...
Cada una de las tres
componentes de este campo vectorial será función de la posición y del tiempo
...
Así, la influencia gravitatoria sobre el
espacio que rodea la Tierra se hace visible cuando en cualquiera de sus puntos se sitúa, a modo de
detector, un cuerpo de prueba y se mide su peso, e s decir, la fuerza con que la Tierra lo atrae
...
De un modo análogo la
física introduce la noción de campo magnético y también la de campo eléctrico o electrostático
...
Por lo
tanto, es válido suponer que el espacio que rodea a cualquier carga fuente se caracteriza por el
hecho de que cualquier carga puesta próxima a ella estará sometida a una fue rza eléctrica, es
decir, de atracciones o de repulsiones sobre ella
...

El efecto que produce este espacio en las cargas puede describirse usando el concepto de campo
eléctrico para facilitar la descripción en términos físicos de la influencia que uno o más cuerpos
ejercen sobre el espacio que les rodea
...
La intensidad del campo eléctrico
⃗⃗⃗ está definida por la fuerza eléctrica ⃗⃗⃗⃗ , por unidad de carga y como la fuerza es un vector, el
campo también lo es
...


que ejerce el campo sobre la partícula de prueba y el valor de la carga (q)

La dirección y sentido del vector campo eléctrico coinciden con la dirección y el sentido de la
fuerza que actúa sobre la carga prueba colocada en dicho punto
...
Se las usa con este fin, pero en general no se las usa cuantitativamente
...
Son líneas imaginarias que describen, si los hubiere, los cambios en dirección de
las fuerzas al pasar de un punto a otro
...


Le relación entre las líneas de fuerza y el vector intensidad de campo es la siguiente:
1) El campo eléctrico será un vector tangente a la línea de fuerza en cualquier punto
considerado
...
En donde
las líneas están muy cercanas, el campo es grande y en donde están separadas es
pequeño
...
En el caso del campo debido a una carga puntual negativa el mapa de l íneas de fuerza
sería análogo, pero dirigidas hacia la carga central
...




---