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ELECTROESTÁTICA

Gabriela Gomez Física Quinto año Spanish

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ELECTROESTÁTICA

¿Qué es?
- Es una rama del electromagnetismo
  - Se encarga de los fenómenos
    - De las cargas en reposo
Creación de estados electricos
- Un átomo es neutro
  - #e- = #e+
- Un átomo puede ganar o perder electrónes o protónes
  - Es más fácil que se desprenda de un electrón que de un protón
    - Más alejado del núcleo
    - No estar encerrado en él
- Cuerpo
  - Estado eléctrico
    - Negativo
      - #e- > #e+
    - Positivo
      - #e- < e+
    - Neutro
      - #e- = e+
  - Conductores
    - Circulan elctrónes en su interior
      - No se cargan
  - Aisladores
    - Conservan la carga en el sitio de penetración
      - Si se cargan
Tipos de electrificación
- Frotamiento
  - Barra de vidrio con tela
    - Cede electrónes a la tela
      - Carga positiva
  - Barra de plástico con piel de animal
    - Cede electrónes a la barra
      - Barra con carga negativa
- Contacto
  - La barra y el cuerpo
    - Misma carga
- Inducción
  - La barra inductora y el cuerpo inducido
    - Cargas opuestas
      - Barra de vidrio
      - Barra de plástico
Propiedades
- Carga eléctrica
  - Cuantizada
    - Cargas multiplos del electrón
      - q= n . e- (n E Z)
  - Constante
    - Cantidad neta de carga producida es 0
  - En la superficie
    - Carga se distrinuye en su superficie exterior
  - Invariancia
    - Carga de una partícula permanece igual
      - Magnitudes varian cuando los objetos se mueven a una velocidad 300000000 m/s
      - Relojes mas lentos
      - Longitudes se contraen
LEY DE COULOMB
- ¿Qué es?
  - Es una fuerza de atracción o repulsión de dos cargas puntuales
    - Directamente proporcional al producto de las cargas
      - Inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa
- Formula
  - Fqab=K (Qa . Qb)/〖dab〗^2
    - K=〖9.10〗^9 (Nw.m^2)/〖coul〗^2
- Unidad de carga eléctrica
  - Carga eléctrica capaz de interactuar con otra igual, colocada en el vacio
    - A la distacia de un metro con una fuerza de 〖9.10〗^9 Nw
- Carga y masa de las partículas elementales
  - Electrón e-
    - 〖-1,6.10〗^-19 coul
    - 〖9,109.10〗^-31 Kg
  - Protón e+
    - 〖1,6.10〗^-19 coul
    - 〖1,673.10〗^-27 Kg
  - Neutrón
    - 0 coul
    - 〖1,673.10〗^-27 Kg
- Vida Diaria
  - Cuando usamos imanes, si quisiéramos calcular la fuerza de atracción pudiéramos hacerlo.
  - Cuando sentimos corriente pasar por nuestro cuerpo
  - Cuando se forman rayos
CAMPO ELÉCTRICO
- ¿Qué es?
  - Es el vector que viene dado por la relación entre la fuerza eléctrica y el valor de la carga de prueba
- Valor
  - Intensidad de campo
- Se mide por sistema de MKSC con la unidad: 1 Nw/coul
- Formula
  - E= K. Q/d2
- Líneas de fuerzas
  - Líneas imaginarias que nos dan una idea clara de la estructura del campo magnético que rodea la carga
  - Propiedades
    - El número de líneas de fuerza
      - Atraviesan una superficie se dibujan proporcional al valor del campo
    - Las líneas de fuerza se dibujan saliendo de las cargas positivas y llegando a las negativas
    - El vector campo eléctrico es tangente a la línea de fuerza en el punto que se considere
    - Por un punto de un campo eléctrico pasa una y sólo una línea de fuerza
- Vida Diaria
  - Al enchufar un cable eléctrico en una toma de corriente
  - Al encender la televisor
MOVIMIENTO DE UNA CARGA PUNTUAL DENTRO DE UN CAMPO ELÉCTRICO UNIFROME
- ¿Qué es?
  - Es la carga eléctrica ejerce sobre la carga una fuerza que producirá una aceleración
- Formulas
  - a=F/m
  - F= q.E
  - v=q.E/m .t
  - y=q.E/2M .t2
  - X= vo.t
- Vida diaria
  - En el golpeo de un martillo sobre la cabeza de un clavo.
    - Ya que el punto no tiene volumen, superficie ni longitud, la densidad (lineal, de superficie o volumétrica) de una carga puntual de magnitud finita es infinita
FLUJO ELÉCTRICO, LEY DE GAUSS
- Flujo
  - Mínimo
    - E y S son antiparalelos
  - Máximo
    - E y S son paralelos
  - Nulo
    - E y S son perpendicular
- Vida Diaria
  - Activación del sistema de alarmas
  - Teléfonos moviles y televisores
- Formulas
  - φ=E .S
  - φ=E .S .cos⁡a
  - φ=E . 4 π R^2
  - φ=q/ε
    - ε=8,9.10^(-12) 〖coul〗^2/〖NW.m〗^2
- Ley de Gauss
  - Ley general, que se aplica a cualquier superficie cerrada.
- Es el campo eléctrico multiplicado por el área de la superficie proyectada sobre un plano perpendicular al campo.
POTENCIAL Y DIFERENCIAL DE POTENCIAL
- ¿Qué es?
  - Es una fuerza escalar
    - Lo usamos cuando hay una carga qo en un campo y la queremos mover a velocidad constante de un punto a hasta uno b
- Formulas
  - V= W/Q= joul/coul=vol
  - W= F.d
  - W=qo. E. d
  - Aa = W / qo
  - V= W/qo
  - V= K.q / d
  - V= E.d
- Entre dos puntos de un campo eléctrico
  - Relación entre el trabajo realizado para mover la unidad de cara positiva de un punto a otro de un campo eléctrico a velocidad constante y el valor de dicha carga
  - Cuando en el punto B el potencial es 0, tendremos el potencial en un punto
- Voltio
  - Potencial eléctrico que se genera cuando se realiza el trabajo de 1 Joule para mover en velocidad constante la carga de prueba de 1 coul desde el infinito hasta el punto considerado
- Statvoltio
  - 1 vol= 1/300 stv
- Vida diaria
  - Diferencia de Potencial entre dos polos de muchas pilas pequeñas es de aproximadamente 1.5V; la de algunas baterías es de 9V
  - Entre dos de los cables que transmiten la energía eléctrica a grandes distancias es más de 100000 V
CAPACIDAD ELECTRICA. CONDENSADORES
- ¿Qué es?
  - Es una configuración dada de conductores a potenciales diferentes
    - Un par de conductores a potenciales iguales en módulo será un condensador muy particular
- Condensadores Esféricos
  - Formulas
    - V=1/4πε q/R
    - C= q/R
- Condensador de placas paralelas
  - Formulas
    - C= ε A/d
    - C´= K.C
    - W= V.q / 2
      - V= q/C
    - W= C. V ^ 2 / 2
  - Energía adquirida por un electrón cuando se encuentra dento de un campo eléctrico
    - Movimiento con velocidad constante
      - Diferencia de potencial de un voltio
- Capacidad
  - Relación constante entre la carga que se suministra a un conductor aislado y el potencial que este adquiere
- Faradio
  - Capacidad eléctrica de un conductor aislado al que se le suministra la carga de un coul para aumentar su potencial en un voltio
    - 1μf= 10^(-16) f
- Vida diaria
  - Los condensadores son los elementos que se utilizan en las tarjetas de una computadora para suministrar la energía que se les da a los componentes que le son conectados
  - El flash de las cámaras de fotos. El condensador del flash tarda un tiempo en cargarse. Después esa carga se usa toda junta para sacar la foto.