Electricidad y Magnetismo.

Objetivo (s) del curso:El alumno analizará los conceptos, principios yleyes fundamentales del electromagnetismo ydesarrollará su capacidad de observación y suhabilidad en el manejo de instrumentosexperimentales a través del trabajo en grupo yaprendizaje cooperativo, con el fin de que puedaaplicar esta formación en la resolución deproblemas relacionados en asignaturasconsecuentes y en la practica profesional.

Tema 1. Campo y potencial eléctricos

Objetivo: El alumno determinará campoeléctrico, diferencia de potencial y trabajocasiestático en arreglos de cuerposcasiestático en arreglos de cuerposgeométricos con carga eléctricauniformemente distribuida.

Contenido:

1.1 Concepto de carga eléctrica y distribucionescontinuas de carga (lineal, superficial ycontinuas de carga (lineal, superficial yvolumétrica).Objetivo:Definir el concepto de carga eléctrica y conocercomo se distribuye.

Mapa conceptualEyM tema 1.docx

Actividad.

Verificar con una tira de papel lapresenciadela fuerzaeléctrica(Leyesdepresenciadela fuerzaeléctrica(LeyesdeNewton) cuandose acerca una plumaque previamente a sidofrotada conalgúnmaterial.Globos

Electroscopio

Construir unelectroscopiosimple.simple.Comentar loque seobserva.

Estructura del átomo.

La estructura de los átomos se describe entérmino de tres partículas:El electrón con carga negativa El electrón con carga negativa

El protón cuya carga es positiva

El neutrón sin carga

]kg[10×109.9=m],C[10×6.1=e -31-19-

]kg[10×673.1=m],C[10×6.1=e=q -27-19

]kg[10×673.1=m],C[0=q -27

Estructura del átomo de cobre.

Transferencia de energía.

Fuerza de origen eléctrico.Principio de conservación de la

carga.

Carga eléctrica.

La carga eléctrica es una propiedaddela materia que produce fuerzas ala materia que produce fuerzas adistancia de atraccióno de repulsióndebido a la perdida o ganancia deelectrones.

Carga eléctrica

neQ ±=Si unamonedametálica tieneunacarga

[ ]CQ 51032.1 ×−=

Si unamonedametálica tieneunacarga

¿Cuántos electrones tendrá la moneda?

[ ][ ]

[ ]electronesn

C

C

e

Qn

23

19

5

1025.8

106.1

1032.1

×=×−

×−== −

Materiales. Concepto de conductor y aislador.

Travoltaje.travoltage_en.jar

Existendesdeel puntodevistaeléctricoExistendesdeel puntodevistaeléctricodos materiales: los aislantes odieléctricos y los conductores.

Material aislante

Un material aislante odieléctrico es cualquiersustancia que no poseeportadoresde carga libre, oportadoresde carga libre, obien, que posee un númeromuy reducido por unidad devolumen (10^5 o menosportadores por cm^3).Ejemplos: El papel, elplástico, el aceite, etc.

Material conductor

Un material conductor es cualquiersustancia que posee una grancantidadde portadoresde cargalibre por unidadde portadoresde cargalibre por unidadde volumen(10̂ 17 o más portadorespor cm 3̂). El metal es el mejorejemplo.

Tipos de carga

Las fuerzas de atracciónse danentrecuerpos que tienencarga de diferentesigno; lasde repulsiónentrecuerposquesigno; lasde repulsiónentrecuerposquetiene carga del mismosigno. Se puedeconcluir que solose tienendos tipos decarga.

Formas de cargar un cuerpo

Existen fundamentalmente tres formasde proporcionarles carga a los cuerpos:Por frotamiento, por contacto y porPor frotamiento, por contacto y porinducción.

Convención de Franklin

La convención fue originalmentepropuesta por BenjamínFranklin.

(Boston, 17 de enerode 1706–Filadelfia, 17 de abril de 1790)fue un político, científico einventor estadounidense.

Convención de Franklin

La convenciónde Franklin establece que lacarga de la barra de vidrio es positivadespuésde haberse frotado con la tela dedespuésde haberse frotado con la tela deseda, y la carga de la barra de ebonita esnegativa después de haberse frotado conlapiel de conejo.

La serie triboeléc trica

Cuando se frotan dos materiales, loselectrones de uno de ellos pasanal otro.¿Qué material libera electronesy cuál los¿Qué material libera electronesy cuál losaceptará?.La serie triboeléctrica clasifica losmateriales en función de su capacidad deconservar o ceder electrones.La serie triboeléctrica.docx

Evidencias

Cargas del mismotipo se rechazan.Cargas de diferente tipose repelen.

Electroscopio

El electroscopioes un instrumentoquepermite, de manera cualitativa conocer lamagnituddela carga.magnituddela carga.

Inducción

Inducción

Formas de descargar un cuerpo

Para descargar los cuerpos existenlossiguientes métodos:Conexióna tierra.Conexióna tierra.Ionizacióndel aire.Vientoeléctrico.

Evidencias

Gasolinera.WMV

Rayos yrelámpagos

Evidencias

Ruptura dela rigidezdieléctrica

Aplicaciones

Una aplicacióntecnológica de las fuerzasentre cuerpos concarga eléctrica se da enla impresoraláser.la impresoraláser.Al pintar los autos se utiliza unprocesoelectrostático. El chasis del autoseconecta a tierra y la pintura se aplicacomo un rocío de gotitas concarganegativa.

Distribución de carga

En general el exceso de carga en los cuerpospuedepresentarsedistribuido en un volumen,puedepresentarsedistribuido en un volumen,una superficie o una línea. En el curso setomara la siguiente convención de notación:

Distribución de carga

Densidad lineal de carga

=m

C

d

dq

lλ

Densidad superficial de carga

=2m

C

dA

dqσ

Densidad volumétrica de carga

=3m

C

dV

dqρ

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Gasolinera

Increíble carga eléctrica