electricidad

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ELECTRICIDAD LIC ERIC ARGANDOÑA

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fisica de radiaciones I

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Page 1: Electricidad

ELECTRICIDAD

LIC ERIC ARGANDOÑA

Page 2: Electricidad

1. INTRODUCCIÓN HISTÓRICA

• Gilbert (1540-1603) descubrió que la electrificación era un fenómeno de carácter general.

• En 1729, Stephen Gray demuestra que la electricidad tiene existencia por sí misma y no es una propiedad impuesta al cuerpo por rozamiento

• Franklin (1706-1790) demuestra que existen dos tipos de electricidad a las que llamó positiva y negativa

• Coulomb (1736-1806) encontró la ley que expresa la fuerza que aparece entre cargas eléctricas

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INTRODUCCIÓN HISTÓRICA

• En 1820 Oersted observó una relación entre electricidad y magnetismo consistente en que cuando colocaba la aguja de una brújula cerca de un alambre por el que circulaba corriente, ésta experimentaba una desviación. Así nació el Electromagnetismo

• Faraday (1791-1867) introdujo el concepto de Campo Eléctrico.

• Maxwell (1831-1879) estableció las Leyes del Electromagnetismo, las cuales juegan el mismo papel en éste área que las Leyes de Newton en Mecánica.

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ELECTRICIDAD• Forma de energía creada por la actividad de los

electrones y otras partículas subatómicas en movimiento.

• Fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros

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ELECTROSTATICA

• Cargas eléctricas pueden ser positivas (protones) o negativas ( Electrones)

• Las cargas eléctricas asociadas a un electrón y a un protón tienen la misma magnitud pero signos opuestos.

• Protones ubicados dentro del núcleo del átomo y no pueden moverse libremente

• Electrostática es el estudio de cargas eléctricas estacionarias

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CARGA ELECTROSTATICA

• Unidad mas pequeña de carga es el electrón

• Unidad fundamental de carga eléctrica es el Coulomb (C)

• 1c = 6,3 x 1018 cargas del electrón

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Características de la carga

• Dualidad de la carga: Todas las partículas cargadas pueden dividirse en positivas y negativas, de forma que las de un mismo signo se repelen mientras que las de signo contrario se atraen

• Conservación de la carga: En cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado se conserva. Es decir, la suma algebraica de cargas positivas y negativas presente en cierto instante no varía.

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Características de la carga

• Cuantización de la carga: La carga eléctrica siempre se presenta como un múltiplo entero de una carga fundamental, que es la del electrón

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CAMPO ELECTRICO

• Asociado a cada carga eléctrica

• Apunta hacia fuera de las cargas positivas y hacia dentro de las cargas negativas

• Partículas no cargadas eléctricamente no tienen campo eléctrico

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CAMPO ELECTRICO

• Cargas diferentes se atraen, cargas iguales se repelen

• La fuerza de atracción o repulsión se debe al campo eléctrico, esto se llama fuerza electrostática

• Líneas de fuerza ejercidas por parte de los electrodos sobre los iones con carga en los tejidos que provocan que las partículas cargadas se desplacen de un polo a otro

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CAMPO ELECTRICO

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LEY DE COULOMB

• La fuerza ejercida por una carga puntual sobre otra está dirigida a lo largo de la línea que las une. Es repulsiva si las cargas tienen el mismo signo y atractiva si tienen signos opuestos. La fuerza varía inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa las cargas y es proporcional al valor de cada una de ellas

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LEY DE COULOMB• Matemáticamente esta ley se expresa como:• F = k q1q2

• ________• r2

• donde F = fuerza de atracción o repulsión entre las cargas en Newtons o dinas.

• k = constante cuyo valor es de 9 x 109 Nm2/C2 q1 y q2= cargas 1 y 2 en Coulombs.

• r = distancia que existe entre las cargas en metros o en centímetros.

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LEY DE COULOMB

• La fuerza de repulsión tendrá un signo positivo, si las cargas tienen signos iguales (2 cargas positivas o dos negativas) de acuerdo a la regla de los signos de la multiplicación.

• La fuerza de atracción tendrá signo negativo, si las cargas tienen signo diferente, también por la regla de la multiplicación.

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Potencial eléctrico

• El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba

• Es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica

• V = W / q • V = Kq/d

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Potencial eléctrico

• Unidad es el Votio, es energía potencial/unidad de carga eléctrica

• Voltio = Julio / culombio

• V = J/C

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INTENSIDAD DE CAMPO ELECTRICO

• Es una magnitud física vectorial, que sirve para describir el campo eléctrico

• E = F • q

• Unidad : Newton/Coulumb = N/C

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Diferencia de potencial

• Considérese una carga de prueba positiva en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservándose siempre en equilibrio. Si se mide el trabajo que debe hacer el agente que mueve la carga, la diferencia de potencial eléctrico se define como:

• voltio = 1 joule/coulomb.

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Capacidad Electrica

• La capacidad eléctrica nos señala la proporción en que varia el potencial de dicho cuerpo cuando gana o pierde carga eléctrica

• C = Q/v Donde C = Capacidad eléctrica• Q = Carga eléctrica • V = Potencial • Unidad: Faradio = Coulomb / Voltio

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