Electricidad y Magnetismo

Robinson Usma B.

Estructura de la materia• Trata de proporcionar las definiciones y un ejemplo

para cada uno de los siguientes conceptos.

• Elemento• Compuesto• Molécula• Átomo

Estructura de la materia

• Elementos: Son los materiales básicos que constituyen toda la materia. (Ej. : Oxigeno, Plata, Mercurio).

• Hay elementos naturales y hay elementos sintéticos.• Los elementos no pueden ser obtenidos por

combinación de otros elementos.• Compuestos: combinaciones de elementos que

producen características completamente distintas a las que tienen los elementos ejemplo agua (hidrogeno, oxigeno que son gases producen liquido). Ej. sal de cocina (sodio y cloro).

Estructura de la materia

• Molécula: Partícula más pequeña en la que puede reducirse un compuesto antes de que se divida en sus elementos. Ejemplo dividir un grano de sal. Si se vuelve a dividir sigue siendo una molécula.

• Átomo: partícula más pequeña en la que puede se puede reducir un elemento y que conserve sus propiedades.

Estructura del átomo.

• Esta compuesto de partículas más pequeñas:– Electrones– Protones– Neutrones

• Un átomo difiere de otro en la cantidad de partículas.

Estructura del Átomo• El número de protones determina el

número atómico.• Los neutrones son eléctricamente

neutros.• El protón es más pequeño, pero

más pesado que un electrón. Por eso hace parte fija del átomo.

• Los electrones son más fáciles de mover y participan en la transferencia de energía.

• Cargas atómicas: normalmente hay la misma cantidad de protones y electrones en el átomo, por tanto hay carga neutra (equilibrio).

• El número de electrones en el átomo puede variar. Si disminuye, al átomo queda cargado positivamente y viceversa.

• Los átomos cargados reciben el nombre de Iones.• Ley de las cargas: La carga positiva de un protón es

igual pero opuesta a la carga de un electrón. • Cargas eléctricas: en un trozo de material, cuando hay

pérdida o ganancia de electrones, el material queda cargado. Ejemplo, varilla de vidrio al ser frotado con un paño. La varilla queda cargada positivamente y la seda quedara cargada negativamente.

Cargas eléctricas• Cargas electrostáticas producen campos electrostáticos. Se

generan fuerzas de atracción y de repulsión

Como se puede cargar eléctricamente un material?

• Carga por Frotamiento: el cuerpo menos conductor saca electrones de las capas exteriores de los átomos del otro cuerpo quedando cargado negativamente y el que pierde electrones queda cargado positivamente.

• Carga por contacto: un material cargado puede cargar a otro.

• Inducción. Al acercar un cuerpo cargado al conductor neutro, las cargas eléctricas se mueven de tal manera que las de signo igual a las del cuerpo cargado se alejan en el conductor y las de signo contrario se aproximan al cuerpo cargado, quedando el conductor polarizado. Si se hace contacto con tierra en uno de los extremos polarizados, el cuerpo adquiere carga del signo opuesto.

• Neutralización de un carga. Los cuerpos cargados con cargas diferentes se pueden poner en contacto y estas volverán a ser eléctricamente neutras.

Como se puede cargar eléctricamente un material?

Cargas y campos

• Los protones son partículas de carga positiva, por tanto las líneas de fuerza van hacia afuera.

• El electrón es una partícula de carga negativa, las líneas de fuerza apuntan hacia el centro.

Comportamiento de una carga positiva en un campo eléctrico entre dos placas paralelas.

Movimiento de cargas en campos eléctricos

• La atracción o repulsión entra cuerpos cargados se deben a las líneas de fuerza.

• La atracción o repulsión entre dos cuerpos depende de las cargas y la distancia entre ellos.

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Ley de las cargas electrostáticas de Coulomb.

Electrones y la electricidad• El electrón está moviéndose en órbita, la fuerza

centrifuga puede hacer que los electrones se desprendan de su órbita, pero el protón la atrae, si se aplica fuerza externa puede lograrse que el electrón se desprenda.

• los electrones más cercanos al núcleo son difíciles de arrancar.

• Los electrones que están en las ultimas capas son más fáciles de arrancar (los elementos tienen 7 capas).

• La electricidad se produce cuando los electrones se liberan de sus átomos.

• Conductores: son materiales cuyos electrones se liberan fácilmente. Los mejores conductores son los que tienen un electrón de valencia (en la última capa). Los metales son buenos conductores. Cobre 29, plata 47, oro 79.

• Aislantes: son materiales que no dejan que los átomos de sus electrones se liberen fácilmente. Estos materiales tienen 8 electrones en la capa de valencia.

• Todos los materiales tienden a liberar electrones para alcanzar estabilidad electrónica. Los gases inertes son estables.

Algunas formas de generar electricidad?

• Por fricción: peinarse, frotar un objeto con otro.

• Reacciones químicas: electroquímica. • Por calor: termoelectricidad• Por luz (fotones): foto electricidad. Efecto foto

eléctrico. Fotovoltaico.

Corriente eléctrica

• Cuando hay flujo de electrones en un conductor en una misma dirección, los electrones liberan energía y esta se puede aprovechar.

• Para producir una corriente eléctrica hay que aplicar cargas eléctricas en los extremos del conductor. La corriente va de negativa a positiva.

Campo eléctrico

• El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.

Campo Magnético

Campo Magnético

Electromagnetismo:

• Cuando un buen conductor se hace pasar a través de un campo magnético, este generará la fuerza necesaria para lograr el desprendimiento de electrones. Principio del generador. Lo que importa es que haya movimiento relativo entre el conductor y el campo magnético

Campo magnético

• El campo magnético representa una región del espacio en la que una carga eléctrica puntual de valor q, que se desplaza a una velocidad , experimenta los efectos de una fuerza que es perpendicular y proporcional tanto a la velocidad v como al campo B.

Fuerza magnética sobre cargas eléctricas en movimiento

Electromagnetismo

¿Qué pasa si ingresamos una espira donde existe campo magnético?

Campo Magnético

Interacción entre imanes

Comportamiento de los Imanes

¿Cómo lograr que un imán pierda sus propiedades magnéticas?

Comportamiento de los Imanes

Imán

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Efectos magnéticos de la corriente eléctrica

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El motor eléctrico

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El galvanómetro

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Corriente eléctrica sobre un conductor en movimiento respecto de un campo magnético

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El transformador eléctrico

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Circuitos Básicos

Circuitos serie y paralelo

Averiguar estos conceptos

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Circuitos eléctricos

Leyes de Kirchoff

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Formulas Corriente, Voltaje, Resistencia, Potencia

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