En el nonagésimo de San Juan Bautista De La Salle Colegio De La Salle Laboratorio de Física...

En el nonagésimo de En el nonagésimo de San Juan Bautista San Juan Bautista

De La SalleDe La Salle

Colegio De La Salle

Laboratorio de Física

LABORATORIO DE LABORATORIO DE FISICAFISICAIng. Renato Luna S.

Profesor de Física

ElectroestáticaElectroestática

Charles CoulombCharles Coulomb

1736-18061736-1806

LOS CIENTÍFICOS LOS CIENTÍFICOS Y SU OBRAY SU OBRA

Ley de interacción Ley de interacción de cargas eléctricasde cargas eléctricas

Colegio De La Salle


Lo que se dice Lo que se dice en la calle….en la calle….

“La carga “La carga eléctrica se eléctrica se

CONSUME en CONSUME en los circuitos”los circuitos”

“Los cuerpos “Los cuerpos neutros No neutros No

poseen cargas”poseen cargas”

Lo que propone la Lo que propone la Ciencia…Ciencia…

““La carga eléctrica La carga eléctrica se CONSERVA”se CONSERVA”

““Los cuerpos Los cuerpos neutros poseen el neutros poseen el MISMO número de MISMO número de cargas positivas cargas positivas que negativas”que negativas”

EXPOSICIÓN “LOS CIENTÍFICOS Y SU OBRA”EXPOSICIÓN “LOS CIENTÍFICOS Y SU OBRA”

“… la interacción de cargas sigue la misma ley que la interacción de

masas...”RelsingRelsing

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LOS CIENTÍFICOS Y SU OBRALOS CIENTÍFICOS Y SU OBRA

CARGA ELÉCTRICA

es una

propiedad de la materia

hay dos tipos

positivanegativa

la interacción de cargas en reposo provoca los

FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS

atracción-repulsión

se mide en

Coulombios

1C = 6.24 .10 18 e-

se

CONSERVA

protón es la unidad de

carga positiva, electrón es la

unidad de carga negativa

“hizo que la electricidad y el magnetismo se consideraran ciencias exactas”

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ELECTRIZACIÓN

es el procedimiento para que un cuerpo adquiera

CARGA ELÉCTRICA NETA

positiva negativa

se consigue por

frotamiento influencia

contacto


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FROTAMIENTO

si frotamos dos cuerpos neutros

Cuerpo A Cuerpo B

con

cede electrones gana electrones

¡son los mismos!queda electrizado POSITIVO

queda electrizado NEGATIVO

¡LA CARGA SE CONSERVA!


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CONTACTO

si ponemos en contacto dos cuerpos

Cuerpo neutro A Cuerpo positivo B

con


¡son los mismos!queda electrizado POSITIVO

queda electrizado POSITIVO



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CONTACTO

si ponemos en contacto dos cuerpos

Cuerpo negativo A Cuerpo neutro B

con


¡son los mismos!queda electrizado NEGATIVO

queda electrizado NEGATIVO



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INFLUENCIA

si ponemos cerca sin tocarse dos cuerpos

Cuerpo positivo A Cuerpo neutro B

de

atrae a los electrones del neutro que se desplazan lo

más cerca posible

se produce un DIPOLO TEMPORAL

Con cargas LOCALIZADAS que pueden INTERACTUAR con

otros cuerpos cargados

Su CARGA NETA sigue

siendo NULA

“…hizo que la electricidad y el magnetismo se consideraran ciencias exactas…”

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INFLUENCIA

si ponemos en cerca sin tocarse dos cuerpos

Cuerpo negativo A Cuerpo neutro B

de

repele a los electrones del neutro que se desplazan lo

más lejos posible

se produce un DIPOLO TEMPORAL

Con cargas LOCALIZADAS que pueden INTERACTUAR con

otros cuerpos cargados

Su CARGA NETA sigue

siendo NULA

“…hizo que la electricidad y el magnetismo se consideraran ciencias exactas…”

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INFLUENCIA

si ponemos cerca sin tocarse dos cuerpos

+ - + - + -

En el cuerpo neutro, se produce un DESDOBLAMIENTO DE CARGAS que pueden INTERACTUAR con otros cuerpos cargados

¡movimiento de

electrones!

¡movimiento de

electrones!


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TOMA DE TIERRA

si conectamos a tierra un cuerpo electrizado

¡el cuerpo se neutraliza!

+-

e-

el positivo recibe

electrones

el negativo cede electrones

La carga se conserva

e-


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CHARLES COULOMBCHARLES COULOMB

LEY DE COULOMBLEY DE COULOMB

de interacción de cargasde interacción de cargas

“Las cargas eléctricas, se atraen o repelen con una fuerza directamente proporcional al producto de ellas e inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”

“La fuerza electrostática depende del medio”

“La interacción de CARGAS es similar a la interacción de MASAS”


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COULOMBCOULOMB

INTERACCIÓN DE CARGAS ELÉCTRICAS

CARGAS DE DISTINTO SIGNO

q1 q2

+ -

CARGAS DE IGUAL SIGNO

q1 q2

+ +

F21 F12 F21 F12

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221

r

qqkF

221

r

qqkF


Coulomb 1736-1806 Newton 1642-1727

Interacción de cargas Interacción de masas

M1 M 2

q1 q2

F21 F12

+ -

F21 F12

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221

r

qqkF

221

r

mmGF


Fuerzas electrostáticas ATRACTIVAS O

REPULSIVAS

Fuerzas gravitatorias ATRACTIVAS

Masas de un solo tipoCargas de dos tipos, positivas y negativas

K depende del medio, F depende

del medio

G no depende del medio, F no

depende del medio

Si tomamos como unidad los valores de cargas,

masas y distancia, obtenemos para la fuerza electrostática en el vacío

un valor de 9 . 10 9 Newton y para la fuerza

gravitatoria un valor de 6.67 . 10 -11 Newton.

F electrostática

F gravitatoria

= 1.35 .10 20

¡La fuerza electrostática es mucho mayor que la gravitatoria!

Isaac Newton

1642-1727

Charles Coulomb

1736-1806

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221

r

qqkF 2

21

r

mmGF

PROPIEDADES DEL PROTON, NEUTRON Y ELECTRON

Tabla de valores

PARTICULAPARTICULA SIMBOLOSIMBOLO CARGACARGA MASAMASA

ProtónProtón pp+e 1,6.10+e 1,6.10‑19‑19

[C][C]1,673*101,673*10‑27‑27

[Kg][Kg]

NeutrónNeutrón nn 001,675*101,675*10-27-27

[Kg][Kg]

ElectrónElectrón ee-e 1,6.10-e 1,6.10‑19‑19

[C][C] 9,11 *109,11 *10-31-31 [Kg] [Kg]

UNIDADES ELECTRICAS

MAGNITUD SISTEMA S.I. SISTEMA C.G.S

FUERZA (newton) [N] 1.105 [dn]

CARGA (coulomb) [C] 3.109 [ues]

DISTANCIA (metros)

[m] 1.102 [cm]

CONSTANTE K 9.109[N.m²]/C² 1.[dn.cm²]/ues²]

CTE DE GRAVITACION 6,67.10-11 [N.m²]/kg² 6,67.10-8 [dn.cm²]/g²

RELACIONES DE LA FUERZA ELECTRICA

2r

MmGF

2

2

r

mvF

gmw

221

4

1

r

qqF

o

amF

2121085,8

mN

Co

Charles Coulomb (1736-1806)Charles Coulomb (1736-1806)

Físico e Ingeniero militar francés, sirvió durante nueve años en el ejército de Francia pero un deterioro de su salud lo obligó a regresar a París en donde reorientó sus actividades hacia la investigación científica.

En 1795 fue nombrado miembro del Instituto de Ciencias de Francia, en donde escala posiciones hasta llegar a ser Inspector General de la Instrucción Pública.

Fueron difíciles las experiencias vividas por Charles Augustin de Coulomb para ejercer la práctica de científico investigador durante los turbulentos períodos revolucionarios que le tocó vivir en Francia.

Nacido de una familia de posición social y económica alta, no obstante, y debido a las peculiares características de sus padres, vivió períodos de indigencia.

Aunque se le conocen muchísimos trabajos sobre mecánica aplicada, sin embargo, la historia lo reconoce con excelencia por su trabajo matemático sobre la electricidad concretamente formulando la ley de interacción de cargas eléctricas conocida como «Ley de Coulomb».

Su investigación sobre la electricidad y el magnetismo permitió que este área de la física saliera de la filosofía natural tradicional y se convirtiera en una ciencia exacta. En reconocimiento a su trabajo, la unidad de carga eléctrica se llama CULOMBIO.

LOS CIENTÍFICOS Y LOS CIENTÍFICOS Y SU OBRASU OBRA


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