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- 1Carga eléctrica La cantidad fundamental en electrostática es la carga eléctrica. Hay dos clases de carga: positiva y negativa. Las cargas del mismo signo se repelen mutuamente; las cargas de signo opuesto se atraen. La carga se conserva; la carga total en un sistema aislado es constante.
- 2Conductores y aislantes Toda la materia ordinaria está hecha de protones, neutrones y electrones. Los protones positivos y los neutrones eléctricamente neutros del núcleo de un átomo se mantienen unidos por la fuerza nuclear; los electrones negativos circundan el núcleo a distancias mucho mayores que el tamaño de éste. Las interacciones eléctricas son las principales responsables de la estructura de átomos, moléculas y sólidos. Los conductores son materiales que permiten que la carga eléctrica se mueva con facilidad a través de ellos. Los aislantes permiten el movimiento de las cargas con mucha menos facilidad. La mayoría de los metales son buenos conductores; en tanto que la mayoría de los no metales son aislantes.Carga por inducción
Una esfera de metal se puede cargar usando un alambre de cobre y una varilla de plástico eléctricamente cargada. En este proceso,
algunos de los electrones excedentes en la varilla se transfieren hacia la esfera, lo cual deja a la varilla con una carga negativa más pequeña. Hay otra técnica diferente con la que la varilla de plástico da a otro cuerpo una carga de signo contrario, sin que pierda una parte de su propia carga. Este proceso se llama carga por inducción. - 3Ley de Coulomb La ley de Coulomb es la ley fundamental de la interacción de cargas eléctricas puntuales. Para las cargas q1 y q2 separadas por una distancia r, la magnitud de la fuerza sobre cualquiera de ellas es proporcional al producto q1q2 e inversamente proporcional a r2. La fuerza sobre cada carga ocurre a lo largo de la línea que las une, de repulsión si q1 y q2 tienen el mismo signo, y de atracción si tienen el signo opuesto. Las fuerzas forman un par de acción-reacción y obedecen la tercera ley de Newton. En unidades del SI, la unidad de la carga eléctrica es el coulomb, que se simboliza como C. El principio de superposición de fuerzas establece que cuando dos o más cargas ejercen cada una fuerza sobre otra carga, la fuerza total sobre esa carga es la suma vectorial de las fuerzas que ejercen las cargas individuales.
- 4Estrategia para resolver problemas Ley de Coulomb IDENTIFICAR los conceptos relevantes: La ley de Coulomb viene al caso siempre que se necesite conocer la fuerza eléctrica que actúa entre partículas cargadas. PLANTEAR el problema utilizando los siguientes pasos: 1. Haga un dibujo que muestre la ubicación de las partículas cargadas, e indique la carga de cada una. 2. Elabore un sistema de coordenadas 3. Es frecuente que se necesite encontrar la fuerza eléctrica sobre una partícula dada. Si es así, debe identificarse ésta. EJECUTAR la solución como sigue: 1. Para cada partícula que ejerza una fuerza sobre la partícula de interés, calcule la magnitud de dicha fuerza 2. Dibuje los vectores de fuerza eléctrica que actúen sobre la(s) partícula( s) de interés, debidos a cada una de las demás partículas (es decir, elabore un diagrama de cuerpo libre).3. Calcule la fuerza eléctrica total sobre la(s) partícula(s) de interés(vector).
4. Como siempre, es esencial usar unidades consistentes. Con el valor
de que se dio, las distancias deben expresarse en metros, la carga en coulombs y la fuerza en newtons.
5. Algunos ejemplos y problemas de este capítulo y posteriores implican
una distribución continua de la carga a lo largo de una línea
recta o una superficie. En estos casos, la suma vectorial descrita en
el paso 3 se vuelve una integral vectoria.
6. En muchas situaciones, la distribución de la carga será simétrica. Siempre que sea posible, aproveche cualquier simetría para simplificar el proceso de
resolución de problemas.
EVALUAR su respuesta: Compruebe si son razonables los resultados
numéricos, y confirme que la dirección de la fuerza eléctrica neta esté
de acuerdo con el principio de que las cargas del mismo signo se repelen
y las cargas de signo diferente se atraen.
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- Física II Karteikarten am Ohne Titel, erstellt von natipettenari am 20/01/2015.
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- natipettenari
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