Conceptos LEY DE Coulomb PDF

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CONCEPTOS...

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INTRODUCCIÓN Práctica No. 1: “Electrostática y Ley de Coulumb” 1. Concepto de Electrostática La electrostática es la rama de la Física que estudia las interacciones entre cuerpos cargados eléctricamente que se encuentran en resposo. En este tema estudiaremos

los

fundamentos

y

leyes

que

gobiernan

la electricidad y

descubriremos que la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia, al igual que lo es la masa. Esto nos permitirá, en temas posteriores, estudiar qué ocurre cuando las cargas se encuentran en movimiento.1 2. Definición de las cargas eléctricas, características e interacción en estas. Se define la carga eléctrica como la propiedad de la materia en virtud de la cual es capaz de ejercer fuerzas de tipo eléctrico. Se designa habitualmente por la letra q . 1. Dado que la materia se compone de protones y electrones, y su carga es e, podemos deducir que la carga eléctrica es una magnitud cuantizada , o lo que es lo mismo, la carga eléctrica de cualquier cuerpo es siempre un múltiplo del valor de e. 2. En cualquier caso, la carga eléctrica de un cuerpo se dice que es: 

Negativa, cuando tiene más electrones que protones.



Positiva, cuando tiene menos electrones que protones.



Neutra, cuando tiene igual número de electrones que de protones.

3. En cualquier fenómeno físico, la carga del sistema que estemos estudiando es idéntica antes y después de que ocurra el fenómeno físico, aunque se encuentre distribuida de otra forma. Esto constituye lo que se conoce como el principio de conservación de la carga : La carga ni se crea ni se destruye ya que su valor permanece constante.

1

4. Las cargas pueden circular libremente por la superficie de determinados cuerpos.

Aquellos

que

permiten

dicho

movimiento

reciben

el

nombre conductores y aquellos que no lo permiten se denominan aislantes. 5. La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas, tal y como establece la ley de Coulomb, depende del inverso del cuadrado de la distancia que los separa. Experimentos simples permiten deducir las siguientes propiedades relativas a las interacciones eléctricas: a) las interacciones eléctricas son mucho más intensas que las interacciones gravitatorias; b) Las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas. c) Las interacciones entre cargas eléctricas pueden ser atractivas o repulsivas : Cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen. La carga eléctrica neta de un cuerpo es la suma algebraica de sus cargas positivas y negativas; un cuerpo que tiene cantidades iguales de electricidad positiva y negativa (carga neta cero) se dice que es eléctricamente neutro.2 3. Ley de la conservación de la carga El principio de conservación de la carga establece que "no hay destrucción ni creación neta

de

carga

eléctrica", y

afirma

que

"en

todo

proceso

electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva". Así, en un proceso de transferencia de cargas, el número total de protones y electrones no se altera y sólo hay una separación de las cargas eléctricas. Por tanto, no hay destrucción ni creación de carga eléctrica, es decir, la carga total se conserva, tal como pensó Franklin. Pueden aparecer cargas eléctricas donde antes no había, pero siempre lo harán de modo que la carga total del sistema permanezca constante.3 4. Definición de carga puntual 2 3

Una carga puntual es una carga eléctrica hipotética, de magnitud finita, contenida en un punto geométrico carente de toda dimensión, en otras palabras una carga puntual consiste en dos cuerpos con carga que son muy pequeños en comparación con la distancia que los separa. 4 5. Métodos de generación de cargas eléctricas. Características y diferencias entre los métodos. 5.1.

Frotamiento

Ya sabemos que todos los cuerpos se cargan por frotamiento. En los cuerpos sólidos son sólo los electrones los que pueden pasar de un cuerpo al otro, pues las cargas positivas del núcleo atómico sólo lo abandonan en caso de una desintegración atómica. No podemos decir lo mismo de los cuerpos líquidos y de los gases en los cuales los núcleos atómicos pueden trasladarse con relativa facilidad y por lo tanto en estos cuerpos puede haber transporte, tanto de cargas positivas como negativas. 5.2.

Inducción

Al acercar un cuerpo cargado o inductor a un cuerpo neutro, este se polariza. Para producir su electrización es necesario establecer una conexión entre el cuerpo polarizado y el suelo, u otro medio material que permita el desplazamiento de electrones, a lo llamaremos tierra. Si se produce el paso de electrones desde la tierra 4 hacia el cuerpo inicialmente neutro, queda electrizado negativamente, en cambio, si las cargas negativas pasan desde el cuerpo hacia la tierra, este queda con carga positiva. 5.3.

Contacto

Se produce cuando un cuerpo inicialmente electrizado toca a un cuerpo neutro. El contacto produce transferencia de electrones. En este tipo de electrización, el cuerpo neutro adquiere una carga del mismo signo que aquel que lo toca. 5

REFERENCIAS

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Fernández, L., & Coronado, G.. (2021). Electrostática. Febrero 28, 2021., de FISICALAB Sitio web: https://www.fisicalab.com/tema/electrostatica-intro Fernández, L., & Coronado, G.. (2021). Carga Eléctrica Febrero 28, 2021., de FISICALAB Sitio web: https://www.fisicalab.com/tema/electrostatica-intro Sin autor. (2020). Principio de conservación de la carga.. Febrero 28, 2021, de BIRTLH Sitio web: https://ikastaroak.birt.eus/edu/argitalpen/backupa/20200331/1920k/es/IEA/E/E01/e s_IEA_E01_Contenidos/website_10_principio_de_conservacin_de_la_carga.html De Luca, R.. (2018). Campo y potencial eléctrico de una carga puntual. Febrero 28, 2021, de FÍSICA Sitio web: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/electrico/campo/campo.html Silva, P. & Donoso, P.. (2021). Carga eléctrica y Métodos de carga. Febrero 28, 2021., de Instituto San Pablo Misionero Departamento de Física Sitio web: http://www.ispm.cl/doc/2020/4medio/fisica/guia%20teorica%20electrostatica_IV %C2%B0A.pdf...