Electrostática

Electrostática

1. POTENCIAL ELÉCTRICO DE UN CONDUCTOR ESFÉRICO

   • Es máximo y constante
     • CAPACIDAD ELÉCTRICA
       • Relación entre la carga almacenada en un conductor aislado y el potencial que adquiere.
         • Capacidad de una esfera
         • Unidad de medida
           • Faradio
             • Capacidad eléctrica de conductor aislado que al cargase con un coul adquiere un potencial de un voltio
   • La intensidad de campo es nula

2. MOVIMIENTO DE PARTÍCULAS DENTRO DE UN CAMPO ELÉCTRICO

   • Una partícula cargada en un campo eléctrico, experimenta una fuerza igual al producto de su carga por la intensidad del campo eléctrico
     • Si la carga es positiva, experimenta una fuerza en el sentido del campo
     • Si la carga es negativa, experimenta una fuerza en sentido contrario al campo
     • Si el campo es uniforme, la fuerza es constante y también lo es, la aceleración
   • Fórmulas
     • Velocidad para cualquier tiempo que permanezca la carga dentro del campo
       • Fe=q.E a=F/m a=q.E/M v=a.t v=(q.E/m).t
     • Distancia recorrida en cierto tiempo
       • y=a.t^2/2 y=(q.E/2m).t^2
     • Horizontalmente se cumple: x=vo.t Verticalmente: y=(q.E/2m).t^2
   • Aplicaciones
     • Lentes de contacto
       • El material plástico del que están hechas atrae a las moléculas de proteína de las lágrimas humanas

3. Rama de la física que examina los efectos generados entre cuerpos como resultado de sus cargas eléctricas

   • Dos cargas eléctricas de igual polaridad se repelen
   • Dos cargas eléctricas con distintas polaridades se atraen
   • Se presenta en
     • Plantas procesadoras de alimentos
     • Transportación
     • Dispositivos médicos

4. CARGA DE CUERPOS

   • Propiedad física de partículas subatómicas que se afirma por medio de fuerzas entre ellas por medio de campos electromagnéticos
     • La carga eléctrica del electrón, es: e = 4.8×10-10 esu
     • 1 culombio = 6,242 x 10 18 electrones libres
     • Se dice que es:
       • Negativa, más electrones que protones
       • Positiva, menos electrones que protones
       • Neutra, igual cantidad de electrones y protones
     • En la vida cotidiana
       • Tormentas eléctricas
       • El confeti y papel son atraídos por cuerpos cargados

5. FUERZA ELÉCTRICA

   • Su módulo depende de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga
     • Se aplica en
       • Fotocopiadoras
         • Las regiones del tambor de imágenes se cargan positivamente y atraen a partículas con carga negativa del toner
           • Estas partículas conforman un polvillo negro, que dibuja la imagen cuando se adhiere a la hoja de la copia
     • Principios
       • Interacción de por lo menos dos partículas para que exista
       • Es directamente proporcional a la magnitud de las cargas
       • Se encuentra referida por medio de cargas puntuales

6. CONDENSADOR

   • Componente eléctrico que almacena carga eléctrica en forma de diferencia de potencial para liberarla posteriormente
     • Tipos
       • De Placas Paralelas
         • Dos placas paralelas
           • De igual área "A"
             • Separadas una distancia "d"
               • De cargas iguales y opuestas +Q y –Q
           • Dieléctrico entre placas
             • Sustancia aisladora
             • La capacidad aumenta en un factor K (Constante dieléctrica)
       • Esféricos
         • Formado por dos superficies conductoras esféricas
           • Concéntricas de radios a y b
             • De cargas iguales y opuestas +Q y –Q
     • Secuencia
       • En serie
         • Dos o más condensadores conectados en una misma línea
       • En paralelo
         • Dos o más condensadores conectados en forma paralela
     • Aplicaciones
       • Tarjetas de computadoras
         • Suministran la energía a los componentes conectados
       • Flash de cámaras
         • El condensador usa toda su carga junta para sacar la foto
   • Energía Acumulada
     • Todo trabajo realizado sobre las cargas para moverlas desde una placa a la otra.
       • El trabajo es la energía potencial del condensador cargado.
         • Unidad de medida
           • Electrón-voltio
             • Energía de un electrón en movimiento dentro de un campo eléctrico
               • Velocidad constante
               • Diferencia de potencial de un voltio

7. FLUJO ELÉCTRICO

   • Es una magnitud escalar que representa el número de líneas de campo que atraviesan una determinada superficie
     • Características
       • La cantidad de líneas de fuerza es proporcional al módulo de la intensidad del campo eléctrico.
       • Cada superficie plana se puede representar por medio de un vector ?
         • ? es perpendicular a dicha superficie.
         • El módulo de ? equivale al área de la superficie.
   • Unidades
     • Eo=8,9 e10-12
     • MKS
       • CGS
         • Dyn.cm2 stcoul
       • Nw.m2 coul
   • Aplicaciones
     • Señales de radiodifusión
       • Se emplean para transmitir señales de información a distancia sin necesidad de cables

8. CAMPO ELÉCTRICO

   • Es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas
     • Tiene origen en las cargas eléctricas.
       • Es tridimensional, rodea a la carga
         • Es una cantidad vectorial
     • Se puede observar en
       • Encender un bombillo
       • Motor Eléctrico
       • Tranformador
     • El campo producido por una carga puntual positiva apunta en una dirección que se aleja de la carga

9. LEY DE GAUSS

   • Establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de la misma superficie
     • Características
       • ΦE= 0 Si q está fuera de la superficie
         • Si q está dentro de la superficie, siendo q la carga total que encierra la superficie
     • En la vida diaria
       • El flujo del humo que pasa por el filtro de un cigarrillo

10. POTENCIAL ELÉCTRICO

    • Trabajo por unidad de carga para desplazar esa carga en un campo electrostático a partir del punto de alusión hasta el punto considerado, ignorando el elemento rotacional del campo eléctrico
    • Se dice que es
      • Una magnitud escalar
      • El potencial cero corresponde al punto del infinito.
      • El potencial creado por una carga positiva es positivo.
      • El potencial creado por una carga negativa es negativo.
    • Su formula es
    • Se aplica en
      • Iluminación de viviendas y alumbrado público
      • Movimiento o funcionamiento de maquinarias y líneas de producción industrial
      • Sistemas de comunicaciones

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