Electrostatica
- 2. Al dar un vistazo a las actividades diarias desde que uno se levanta hasta que decide irse a dormir, se verá lo dependiente que somos de esta técnica .
- 3. El electromagnetismo aparece como rama organizada de la Física sólo después del siglo XIX. Thales de Mileto - Ámbar frotado con piel de gato adquirió 640 - 548 a.C la propiedad de atraer cuerpos livianos. - Unos atribuyeron origen divino. - Los cuerpos atraídos servían de alimento al AMBAR. - Hablaban de la existencia de una simpatía . Lucrecio Plutarco - Dedicaron parte de sus trabajos a 2500 años después - explicar las propiedades del Ambar.
- 4. Vers. Moderna - Cuerpos cargados. -Toda materia está constituida de Átomo. - Los ATOMOS son aglomeraciones de partículas ( e, p, n, q… ). - e( - ) P (+) n ( 0 ). - En estado normal la materia es Neutra, es decir, igual cantidad de electricidad – y + - El proceso perder o ganar e Ionización Ingles Gilber - Realizó pequeños experimentos, observó 1544 - 1603 la existencia de F. de atracción y repulsión. Electrización - Electrizar - Electricidad. Frances Dufay - Electricidad Vítrea. - Electricidad Resinosa Franklin - Flujo único - Conservación del flujo 1707 - 1790 - Cuerpos cargados con electricidad del mismo nombre se repelen. - Los de diferentes nombre - Atraen
- 5. AISLANTES - CONDUCTORES Muy buenos conductores eléctricos : metales, carbón y algunos minerales La experiencia nos muestra materiales
- 6. Semiconductores : Madera, atmósfera húmeda, el tejido animal, el Silicio, el tejido animal, etc Buenos aislantes : Ámbar, Plástico, mica, caucho, ebonita, etc.
- 7. Cuando un aislante o Dieléctrico esté cargado, su carga permanecerá estática en el mismo lugar donde se ubicó. Cuando un cuerpo metálico está cargado, la carga se distribuye sobre toda la superficie del cuerpo, siempre y cuando esté aislado. Lo que determina la habilidad de un material para conducir la electricidad es el número y movilidad de los electrones libres. En los conductores metálicos, son siempre los electrones los que se mueven. Las cargas positivas (protones) se mantienen fijas en el núcleo. Cuando un gran número de electrones se movilizan en forma ordenada y en una dirección, tenemos una corriente eléctrica en el conductor. Continuación
- 9. Situaciones Cuando un cuerpo metálico cargado se pone en contacto con la tierra por medio de un conductor, pierde su carga. Si su carga es negativa, este contacto permite que el exceso de electrones escape del cuerpo a la tierra. Si el cuerpo estuviera cargado positivamente, los electrones serán atraídos por él pasando de la tierra al cuerpo, hasta que quede prácticamente neutro.
- 10. La tierra actúa como si fuese un enorme manantial de electrones, de modo que su situación no se afecta con la pérdida o recepción de algunos electrones. Si, en lugar de conectar a la tierra un cuerpo cargado, lo unimos a un objeto de grandes dimensiones, se producirá el mismo efecto. Esto es lo que sucede cuando tomamos con nuestras manos un objeto pequeño cargado.
- 11. Por Inducción
- 14. Por efecto piezoeléctrico Compresión - Dilatación
- 15. Por efecto termoiónico - Válvulas Por efecto fotoeléctrico - Luz
- 16. El ingles Gilbert descubrió que cierta categoría de cuerpos, al frotarse pueden atraer a cualquier otro cuerpo aunque no sean livianos. Repitiendo muchas veces los experimentos de Gilbert y otros semejantes, sus sucesores observaron que, podría aparecer entre los dos cuerpos fuerzas de atracción o repulsión. FUERZA ELECTRICA
- 17. Franklin, lo mismo que alguno de sus antecesores, llegó a la conclusión de que las fuerzas entre los cuerpos electrizados obedecen siempre a la misma ley : Los cuerpos cargados con electricidad del mismo nombre se repelen y los cargados con electricidad contraria se atraen .
- 18. Al aproximar un cuerpo cargado a un dieléctrico, la carga ejerce sobre los electrones del dieléctrico una Fuerza , originando un desplazamiento de estos electrones, lo cual produce una polarización (Rad. e Rad.núcleo)
- 19. Algunas sustancias poseen moléculas polarizadas (agua) Cq + Cq - La polarización y la existencia de cargas superficial inducidas, sirve para explicar los primeros fenómenos eléctricos observados en la naturaleza. Atracción de cuerpos livianos por cuerpos electrizados. Ej: Pedazo de papel, hilo de cabello, polvo de tiza, un hilo de agua. La atracción entre partículas de diferente signo es mayor que la repulsión entre partículas de igual signo F(+ -) > F(+ +) Continuación
- 20. Ley de coulomb Se sabía que: F ∞ q y F ∞ Q F ∞ q . Q Además , que las fuerzas de interacción entre las cargas eléctricas depende de la distancia entre ellas. Charles Coulomb físico Frances del siglo XVIII hizo un estudio cuantitativo de esta dependencia usando una balanza de torsión semejante a la usada por Cavendish para verificar la ley de la gravitación universal de Newton.
- 21. Después de experimentos cuidadosos, Coulomb concluyó que las fuerzas de interacción entre dos cuerpos pequeños cargados eléctricamente, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos esto es F ∞ 1/r 2
- 22. continuación las anteriores conclusiones solamente son validas para cargas distribuidas en un cuerpo de dimensiones pequeñas (cargas puntuales) comparadas con la distancia que las separa. Combinando las relaciones de proporcionalidad citadas anteriormente llegamos a la siguiente expresión: F = K 0 . Q . Q r 2 K 0 es el llamado Coeficiente de proporcionalidad En el sistema MKS tiene un valor de 9.10 9 New . M 2 C 2 En el sistema CGS tiene un valor de 1 . Dina . Cm 2 Stac 2
- 23. Las fuerzas eléctricas son consideradas fuerzas de acción a distancia. Por tanto el campo eléctrico está asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas, definido como aquella región del espacio en donde se dejan sentir sus efectos. Así, si en un punto cualquiera del espacio en donde está definido un campo eléctrico se coloca una carga de prueba o carga testigo, se observará la aparición de fuerzas eléctricas, es decir, de atracciones o de repulsiones sobre ella.
- 24. El campo eléctrico se puede mapear con líneas de fuerza, y un vector tangente en cualquier punto de stas líneas representa el campo eléctrico.
- 25. Densidad de las líneas de Fuerza (Faraday)
- 26. JAULA DE FARADAY
- 27. ANALITICA DEL CAMPO ELECTRICO El valor de la intensidad del campo eléctrico depende del valor y la posicón de la carga (s) que generen el campo + P E 1 E 2 _ Se representan con líneas de Fuerza Q Q E = F/Q
- 28. + _ E E F F E F F E Q q Q q Campo Eléctrico E producido por una carga puntual
- 29. Campo Eléctrico entre dos placas paralelas cargadas a = eE/m
- 30. Se consideran dos cargas q y q´ situadas como indica la fig. En A se indican las posibles direcciones de las fuerzas o de los campos eléctricos que actúan sobre A. La carga q siempre es positiva: A II I III IV Si q=q´ y si en A se coloca una carga positiva, la dirección de la fuerza que actúa sobre A es: 2. Si q = q´ y si en A se coloca una carga positiva, La dirección del campo eléctrico que actúa sobre A es: Si q = q´ y si en A se coloca una carga negativa, La dirección de la fuerza que actúa sobre A es: Si q = q´ y si en A se coloca una carga negativa, la dirección del campo eléctrico que actúa sobre A es : 5. Si q = - q´ y si en A se coloca una carga negativa, la dirección de la fuerza eléctrica que actúa sobre A es 6. Si q = - q´ y si en A se coloca una carga negativa, la dirección del campo eléctrico que actúa sobre A es
- 31. Cuando se trabaja con partículas cargadas en campos eléctricos, es más conveniente considerar la energía potencial por unidad de carga como potencial eléctrico (V), ó diferencia de potencial entre dos puntos Diferencia de potencial entre dos puntos es la diferencia de energía potencial de una carga dentro de un campo eléctrico entre estos dos puntos sobre el valor de la carga ó el trabajo realizado por la fuerza producida por el campo sobre la carga, es decir: Va – Vb = ( Ep)a - (Ep)b = W q q W = q.Vab Vab = W/q = E.s.q/q = E.s Va = k q r a Potencial producido por una carga puntual
- 32. Eventos