tema 5 electromagnetismo -...
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Carga EléctricaElaborado por:
M en A M. del Carmen Maldonado Susano
Objetivos
•El alumno comprenderá el conceptode carga eléctrica.
•Obtendrá experimentalmente losdiferentes tipos de carga eléctrica.
M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
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Carga Eléctrica
•Es una propiedad fundamental de lamateria.
•Es decir, si hay materia hay cargaeléctrica.
•Por lo tanto, todos los cuerpos poseencarga eléctrica.
Carga eléctrica
•La carga eléctrica permite produciry experimentar fenómenoselectromagnéticos (fuerzaseléctricas y magnéticas).
•Su unidad en el SI es el coulomb[C].
Carga eléctrica
M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
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La carga está cuantizada, esdecir, no existen fracciones decarga sólo existe en múltiplosenteros de la carga del electrón
q Ne=
Carga eléctrica
CargaPositiva
Negativa
Tipos de Carga eléctrica
•Carga positiva: asociada a laausencia de electrones.
•Carga eléctrica: asociada al excesode electrones.
Tipos de Carga eléctrica
Átomo de Bohr
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el C
arm
en
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do
nad
o S
usa
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Átomo de Bohr
+ Protones
+ Neutrones
- Electrones
•El valor de la carga del electrón es:
-1.6x10-19 [ C ].
•El valor de la carga del protón es:
+1.6x10-19 [ C ].
Valor de la Carga eléctrica
Convención de Benjamín Franklin
M d
el C
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Benjamín Franklin identificó dostipos de carga eléctrica:❑ la positiva❑ la negativa.
Por medio de su experimento enel cual utilizó:o vidrio, ebonita,o piel y seda.
Convención de Benjamín Franklin
M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
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❑Realizó el experimento con dos barras, eléctricamente neutras de ebonita y vidrio.
❑Después las frotó con dosmateriales diferentes: piel yseda respectivamente.
Convención de Benjamín Franklin
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❑ La ebonita fue frotada con piel y quedó
cargada negativamente.
❑ Es decir con exceso de carga negativa.
Convención de Benjamín Franklin
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❑ El vidrio fue frotado con seda y quedó
cargado positivamente.
❑ Es decir con carencia de carga negativa.
Convención de Benjamín Franklin
M d
el C
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usa
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Convención de Benjamín Franklin
El vidrio frotado con seda queda cargado “positivamente”
La ebonita frotada con piel queda cargada
“negativamente”
Convención de Benjamín Franklin
•Carga iguales, se repelen.
•Carga diferentes, se atraen.
Fuerza Eléctrica
Fuerza eléctrica
Atracción
Repulsión
Tipos de Fuerza eléctrica
Principio de Conservación de la
carga
•“La Carga ni se crea ni se destruye sólo se
transfiere”
Principio de Conservación
• Es un aparato quesirve para ladetección de carga.
ElectroscopioElectroscopio
Sin carga Con carga
ElectroscopioElectroscopioElectroscopio
Cargar cuerpos electricamente
Cargar
Frotamiento
Contactodirecto
Inducción
Cargar Cuerpos
Generador Van derGraaff
• La esfera del generador se carga por:
• Frotamiento
• Contacto
• Inducción
Generador Van der Graaff
Inducción de Carga
•Cuando un material cualquiera escolocado en la vecindad de un cuerpocargado, se detecta en él la apariciónde una distribución superficial decarga de este fenómeno.
Clasificación de Materiales
Clasificación de Materiales
Material
Conductor
Aislante o Dieléctrico
Semiconductor
Conductor
•Es cualquier sustancia que poseegran cantidad de portadores decarga libres por unidad devolumen.
•Con ayuda de éstos es posibletransportar carga fácilmente deun lugar a otro a través de ellos.
Dieléctrico
•Es cualquier sustancia que NOposee portadores de cargalibres o bien que posee unnúmero muy reducido porunidad de volumen.
Ley de Coulomb
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el C
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36122
12
21 r̂r
q*qKF =
Ley de Coulomb
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Constante de Coulomb
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Permitividad del Vacío
Campo Gravitatorio
Campo gravitatorio
•Es la fuerza con la el centro dela tierra atrae a la masa.
•Sólo existe la fuerza deatracción.
m
Fg =
Campo Eléctrico
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Campo eléctrico (E)
=
C
N
q
FE
Campo eléctrico (E)
•Matemáticamente se expresa como:
•Donde su unidad es newton/ coulomb [N/C].
=
C
N
q
FE
Líneas de Campo Eléctrico
• Las líneas de campo eléctrico salen de lascargas positivas y llegan a las cargasnegativas.
• El número de líneas en un punto esproporcional a la carga.
PresentaciónM. del Carmen Maldonado Susano
página web
Edición
Bibliografía
Electricidad y Magnetismo
Gabriel Jaramillo
Física Universitaria, Tomo I
Sears-Zemansky
• *Ejercicios tomados de exámenes colegiados del Depto deFísica Experimental-DCB-UNAM
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