capitulo 1

capitulo 1

1. 1) INTRODUCCIÓN

   • La electricidad y el magnetismo se desarrollan independientemente el uno del otro.
     • Cuando Hans Christian Oersted observó su relación, que dio paso a una nueva ciencia llamada electromagnetismo; la misma Impulsado por varios investigadores como: Michael Faraday y James Clerk Maxwell

2. 2)CARGA ELÉCTRICA

   • Existen dos clases de cargas, positiva y negativa que describiremos de tres maneras:
     • A
       • B
         • los cuerpos con carga negativa repelen a otros cuerpos con carga negativa
           • FIGURA 2
       • • Dos varillas de vidrio positivamente cargadas se repelen
           • FIGURA 1
           • Dos varillas de ebonita negativamente cargadas se repelen.
             • Una varilla de ebonita cargada negativamente y una varilla de vidrio cargada positivamente, se atraen.
               • FIGURA 3
         • • C
             • mientras que un cuerpo que tenga una carga de cualquier signo atrae a otro con una carga de signo opuesto
       • Los cuerpos con carga positiva repelen a otros cuerpos con carga positiva

3. 5 LEY DE COULOMB

   • Charles Augustin dedujo la ley que los rige, utilizando la balanza de torsión.
     • • Dos partículas (q1 y q2) separados una distancia d
         • Figura 7
       • 5.1 Propiedades de la fuerza entre dos partículas cargadas
         • 1. La dirección de la fuerza sigue la línea que las une
           • 2. La magnitud de la fuerza varía en proporción inversa al cuadrado de la distancia entre ellas.
             • 3. La fuerza es directamente proporcional a la carga en cada partícula.
               • 4.Para una distancia de separación dada
                 • 5. Las fuerzas entre dos cargas es independiente de la presencia de otras cargas.
       • 5.2 La ley de Coulomb en forma vectorial
         • • Cargas q1 y q2 de igual signo, en el espacio tridimensional
             • figura 8
           • la carga q1 se encuentra en el origen de las coordenadas rectangulares y la carga q2 se encuentra a una distancia de radio r. Entre ellas se produce una fuerza de repulsión F, siendo r ˆ un vector unitario.
     • Si el radio r es mucho menor que la distancia d que los separa
       • la fuerza ejercida entre las dos partículas q1 y q2 (figura1.9) son iguales en magnitud pero sentido opuesto, independiente de la magnitud de las cargas.
     • • formula

4. 6) LEY DE COULOMB PARA CONJUNTOS DE PARTÍCULAS CARGADAS

   • La ley de Coulomb se aplica individualmente para cada par de partículas
     • Utilizando el principio de superposición sobre la carga 1 tenemos:
       • FT1= fuerza total sobre la carga 1
         • F12 = fuerza producida por la carga 2 sobre la carga 1
           • F13 = fuerza producida por la carga 3 sobre la carga 1
       • Para calcular la fuerza total FT1 que actúa sobre la carga q1, en magnitud, dirección y sentido, utilizamos el procedimiento siguiente:
   • • figura 9
     • Fuerza total sobre la carga q1, producidas por las cargas q2 y q3
     • • • procedemos a descomponer las fuerzas en el eje de las abscisas y en el eje de las ordenadas
         • ecuacion 1
           • ecuacion 2
         • • • • Conociendo F2, F3, θ2 y θ3 , podemos calcular FTx, FTy, FT1 y θT
             • Utilizando la ecuación (1) tenemos :
           • Utilizando la ecuación (1) tenemos :

5. 3) CONDUCTORES Y AISLADORES

   • En un conductor eléctrico, las cargas pueden moverse libremente. material, mientras que en aisladores no se puede. los aisladores son También llamado dieléctrico.
     • metales, cuerpo humano y la tierra
       • Ejemplos de conductores:
     • vidrio, ebonita, plásticos.
       • Ejemplos de aisladores:
     • Hay una clase de materiales, llamados semiconductores que es intermedio entre los conductores y los aisladores
       • Ejemplos de semiconductores
       • silicio, germanio, galio,
         • • En algunos conductores tales como los electrolitos, se pueden mover tanto las cargas positivas como las negativas.
           • FIGURA 4
             • El átomo. N = núcleo, e- = electrón
   • • 3.1 Inducción de cargas
     • La materia en su estado normal contiene cantidades iguales de carga positiva y negativa. Si al material A o le acercamos una varilla de carga negativa se produce una inducción de cargas
       • las cargas positivas del material A se atraen con las cargas negativas de la ebonita, y las cargas negativas del material A se repelen a las cargas negativas de la ebonita. Igual sucede cuando acercamos una varilla de vidrio (carga positiva) como lo indica la figura 4 , pero en sentido inverso.
     • FIGURA 5
       • Inducción de cargas

6. 4 TIERRAS

   • Tierra es cuando los electrones del cuerpo C no interfieren en el cuerpo A, , es decir, el exceso de cargas del material A se van a tierra.
     • • FIGURA 6
         • Proceso del cargado de un cuerpo positivamente
     • Cómo cargar un cuerpo positivamente
       • Primero se producen la inducción de cargas y se coloca un material conductor C (Tierra) luego se conecta un hilo conductor entre los materiales A y C, las cargas negativas del material A se pasan al material C . Posteriormente corto el hilo conductor; después se retira la barra de ebonita; de esta manera el cuerpo A queda cargado positivamente
     • Cómo cargar un cuerpo negativamente
       • primero se produce la inducción de cargas se coloca un material conductor (Tierra) cerca del B luego se conecta un hilo conductor entre los materiales B y C, las cargas positivas del material B se trasladan al material C . Posteriormente se corta el hilo conductor después se retira la barra de vidrio; de tal manera que, el cuerpo B queda cargado negativamente

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