Transcript detectores de carga electrica

PROPIEDADES DE LA CARGA ELECTRICA
CARGA ELECTRICA (q)
 Propiedad intrínseca de las partículas elementales
 Arbitrariamente se le asigno carga negativa a la del electrón y carga
positiva a la del protón
El Coulomb como unidad resulta muy grande, por lo tanto, se utilizan
submúltiplos del Coulomb
Un coulomb equivale a 6,25x1018 electrones, por lo tanto:
La carga del protón es similar a la del electrón, pero positiva

La cantidad de carga eléctrica que puede tener un cuerpo, siempre
aparece como un múltiplo entero de la carga fundamental o básica

Lo anterior quiere decir que la carga eléctrica se encuentra cuantizada
Conductores:
Sustancias
que poseen electrones libres
en su interior (de las orbitas
mas lejanas).Permiten el
desplazamiento
de
las
cargas eléctricas en su
interior
Aislantes
(dieléctricos)
Sustancias en las cuales los
electrones están firmemente
unidos a sus respectivos
átomos. Por lo tanto, no es
posible el desplazamiento de
carga eléctrica
Tierra: cuerpo de grandes dimensiones que tiene la capacidad de ceder
o recibir electrones desde otro cuerpo mas pequeño, sin que varíe
considerablemente su propia carga
CONSERVACION DE LA CARGA ELECTRICA

La carga eléctrica no se crea ni se destruye, solo se transfiere de
un cuerpo a otro. La carga solo se comparte
Si un cuerpo adquiere cierta cantidad de electrones es porque hubo
otro cuerpo que cedió dicha cantidad de electrones

En un sistema eléctricamente aislado, la cantidad de carga se
mantiene constante
EJEMPLOS
1.- Se tiene dos cuerpos idénticos A y B con cargas de - 5 C y 1 C. Si
ambos cuerpos se tocan. ¿Con cuanta carga quedará cada uno?
2.- Se dispone de 3 esferas metálicas iguales y asiladas. Dos de ellas A y
B están eléctricamente neutras y la tercera C posee carga eléctrica Q.
Determina la carga de cada esfera, si las esferas se ponen en contacto:
a) simultaneo
b) Sucesivo (C con A y luego C con B)
FORMAS DE CARGAR UN CUERPO (Métodos de electrización)
a) FROTACION: Frotando entre sí dos cuerpos inicialmente neutros,
ocurre entre ellos un intercambio de electrones. Ambos cuerpos
terminan con cargas de signo contrario

La siguiente tabla ordena diferentes sustancias, las cuales al ser
frotadas con la siguiente, la superior adquiere carga positiva y la
inferior carga negativa:
TABLA
Plexiglás
Vidrio
Marfil
Lana
Madera
Papel
Seda
Azufre

¿Qué ocurre al frotar vidrio con seda?
b) POR CONTACTO: Se produce cuando un cuerpo inicialmente
cargado, negativa o positivamente, toca a un cuerpo neutro, así, el
contacto produce una transferencia de electrones. Finalmente ambos
cuerpos quedan con carga de igual signo
EJEMPLO
1.- Se tiene dos esferas idénticas A y C. La esfera A se encuentra neutra,
y la esfera C posee una carga negativa de 6 C. Si ambos esferas se tocan.
¿Con cuanta carga quedará cada uno?
c) INDUCCION:
Al acercar un objeto con carga negativa:
CUADRO RESUMEN
MÉTODO
ANTES
DESPUÉS
FROTACION
Ambos cuerpos neutros
Ambos cuerpos quedan
con cargas opuestas
CONTACTO
Un cuerpo cargado y el
otro neutro
Ambos cuerpos adquieren
carga de igual signo
INDUCCION
Un cuerpo cargado y otro
neutro
Ambos cuerpos quedan
con cargas opuestas
DETECTORES DE CARGA ELECTRICA
a) PÉNDULO ELÉCTRICO: Consta de una pequeña esfera conductora
liviana suspendida de un hilo. Se dan los siguientes casos:
¿Es posible conocer el
tipo de carga que
presenta el cuerpo A?
b) Electroscopio: Aparato que consta de dos tiras metálicas muy
finas unidas por un conductor a una esfera también metálica
FUNCIONAMIENTO DEL ELECTROSCOPIO
Electroscopio neutro
Se acerca una varilla de vidrio
cargada, la cual altera la
distribución de la carga en el
electroscopio
Electroscopio neutro
Se acerca una varilla de plástico
cargada, la cual altera la distribución
de la carga en el electroscopio
ACTIVIDADES
•
EJEMPLOS
PREGUNTAS
1.- Explique lo que sucede al frotar vidrio con seda
2.- ¿En que método de electrización se utilizan inicialmente dos cuerpos
neutros?
3.-¿Cómo procedería para cargar positivamente una esfera mediante el
método de inducción? Explique paso a paso
4. Se aproxima un cuerpo cargado a una esferita de un péndulo
eléctrico:
a) si la esferita es atraída, ¿podemos concluir que esta electrizada? ¿Por
qué?
b) ¿y si fuera repelida?
5.- Se acerca un objeto cargado negativamente a
un electroscopio
a) ¿Qué
ocurre
con
las
laminas
del
electroscopio? Explica
b) Si el objeto toca la esfera del electroscopio.
Describe el flujo de cargas
c) Al alejar el objeto, ¿Qué signo tendría la carga
en el electroscopio?
LEY DE COULOMB
(1875 Charles Coulomb )
“La magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales, es
directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas”
Expresión matemática para la Ley de Coulomb
Símbolo
Magnitud
Unidad de
medida
(MKS)
F
Fuerza eléctrica
N
Q1 y Q2
Carga eléctrica
C
r
Distancia entre ambas
cargas
m
K
Constante de Coulomb
9x109 (Nm2/C2)
Observaciones:
 La fuerza eléctrica actúa sobre la recta que une ambas cargas

La fuerza eléctrica actúa obedece a la Tercera ley de Newton

En algunos casos se tienen varias cargas interactuando entre si, y se
requiere determinar la fuerza resultante sobre una determinada carga,
se debe realizar una suma vectorial (Principio de superposición)

¿Qué ocurre con la fuerza resultante sobre Q2?

¿Qué ocurre con la fuerza resultante sobre Q1?
EJEMPLOS:
1.- Determina la fuerza resultante (fuerza neta) sobre Q2, si:
2.- Determinar la fuerza resultante sobre Q1, si:
(expresa el resultado en CP y CR)
3.- ¿A que distancia de Q1 debe ponerse una tercera carga Q3, de
manera que la fuerza resultante sobre Q3, sea nula? Si:
4.- ¿A que distancia de Q1 debe ponerse una tercera carga Q3, de
manera que la fuerza resultante sobre Q3, sea nula? Si:
EJERCICIOS