MsC Alexander Pérez Garcia Colegio Técnico Indus tri al Pi lo to IED

Charles-Augustin de Cou-lomb (Angulema, Francia, 14 de junio de 1736 - París, 23 de agosto de 1806) fue un físico e ingeniero francés. Se recuerda por haber descrito de manera matemática la ley de atracción entre cargas eléc-tricas. En su honor la unidad de carga eléctrica lleva el nombre de culombio (C). Entre otras teorías y estudios se le debe la teoría de la torsión recta y un análisis del fallo del terreno dentro de la Mecánica de sue-los.

Fue el primer científico en establecer las leyes cuantitati-vas de la electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre :magnetismo, fricción y electricidad. Sus investigaciones científicas están recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fun-damentos del magnetismo y de la electrostática. En 1777 in-ventó la balanza de tor-sión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejer-

cen entre sí dos cargas eléctri-cas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distan-cia. Con este invento, culmina-

do en 1785, Coulomb pu-do establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctri-cas, actualmente conoci-

do como ley de Coulomb:

Volumen 1, n º 1

ELECTRICIDAD

Primer Periodo 2018

Nuestras metas:

• Debes identificar las propie-dades de la carga.

• Identificar e interpretar la naturaleza de la fuerza eléctri-ca

• Aplicar adecuadamente la ley de Coulomb para establecer la fuerza entre dos cargas puntuales.

• Aplicar las propiedades de los vectores para resolver proble-mas en donde se utilice el principio de superposición vectorial.

• En tu cuaderno tener en forma clara la síntesis de los principales conceptos sobre la electrostática y el desarro-llo histórico de la electricidad.

• Elaborar una representación experimental de cualquiera de las aplicaciones de la elec-trostática.

• Elabora tu AUTO evaluación

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GUÍA DE APRENDIZAJE.

I N V E S T I G A E N L A W E B

C HARLES DE COULOMB

Investiga en la web las diferentes aplicaciones que nos ofrece la electrostática como :

La pintura electrostática.

La xerografía.

Experimento de la gota de aceite de MILLIKAN

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E L C A M P O E L É C T R I C O

L I N E A S D E C A M P O E L É C T R I C O

Volumen 1, n º 1

RECUPERA CONCEPTOS

Explica como se determinan

las componentes rectangu-

lares para un vector dibuja-

do en el plano cartesiano:

6 N

2.5 N

El ángulo del primer vector

es de 30 grados y para el

segundo vector es de unos

130 grados.

Encuentra el vector suma

resultante.

CAMPO ELÉCTRICO

El campo eléctrico se define

para cualquier punto en el

espacio como la fuerza

eléctrica F por unidad de

carga que se ejerce sobre

una pequeña carga de prue-

ba.

Investiga en internet el fun-

cionamiento de :

1. GENERADOR DE VAN DE

GRAFF

2. ELECTRÓFORO

3. PILA DE LIMÓN

GUÍA DE APRENDIZAJE.

1. Calcule la fuerza sobre la carga Q3 debida a la presencia de las otras cargas como se

muestra, la distancia entre Q1 y Q3 es de 2 cm, la carga 2 está en el medio de estas dos.

Q1= -4,2 μC; Q2= 1,3 μC ; Q3= 1,1 μC.

2. Dos cargas iguales de 3,7 μC se colocan a una distancia r de separación ¿Cuál debe ser

la distancia si la fuerza entre las cargas es de 4,0E-8 N?

3. Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = + 1 x 10-6 C. y

q2 = + 2,5 x 10-6 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm.

4. Dos cargas iguales experimentan una fuerza de 240 N cuando están separadas una distancia

de 3mm. Calcular el valor de la carga de cada una de las partículas.

5. Tres partículas cargadas negativamente son colocadas en los vértices de un triangulo

rectángulo, dibuja sobre cada una los vectores de fuerza eléctrica que se experimenta.

6. Dos cargas puntuales se encuentran separadas 7 cm en el aire y se rechazan con una

fuerza de 65x10-2 N. Si una tiene el doble de la carga de la otra. ¿Cuál es la magnitud de

las cargas?

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7. Dos cargas q1 y q2, estan separadas una distancia d y ejercen una fuerza mutua F. ¿Cuál será la nueva fuerza si: A. q1 se duplica? B. q1 y q2 se reducen a la mitad? C. d se triplica? D.d se reduce a la mitad? E. q1 se triplica, y d se duplica? 8. Dos electrones experimentan una fuerza de repulsión de 4000 N, Cual debe ser el valor de la distancia que separa a los electrones?

P R O B L E M A S B Á S I C O S

T Í T U L O D E L A R T Í C U L O I N T E R I O R

Todos somos muy

ignorantes. Lo que ocurre

es que no todos ignoramos

las mismas cosas.

A. EINSTEIN

Si buscas resultados

distintos, no hagas siempre

lo mismo.

Hay dos cosas infinitas: el

Universo y la estupidez

humana. Y del Universo

no estoy seguro.

PROBLEMA RETO Dada la configuración de cargas que se observan en el dibujo adjunto, cal-cular la fuerza que actúa sobre cada una de las cargas. q1= - 4 x 10-3 C. q2= - 2 x 10-4 C. q3=+5 x 10-4 C.

DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN

El físico alemán Johann Wilhelm Hittorf emprendió el estudio de la conductividad eléctrica de gases enrarecidos. En 1869, descubrió un brillo emitido

desde el cátodo que aumentaba de tamaño cuando el gas disminuía de presión. En 1876, el también físico alemán Eugen Goldstein mostró que los

rayos de ese brillo proyectaban una sombra, y los denominó «rayos catódicos».30 Durante la década de 1870, el químico y físico inglés Sir William

Crookes desarrolló el primer tubo de rayos catódicos con un vacío elevado (vacío con presión en el rango de 100 mPa a 100 NPA).31 Entonces mostró

que los rayos luminiscentes que aparecían dentro del tubo llevaban energía y que iban del cátodo al ánodo. Además, aplicando un campo magnético,

Crookes fue capaz de desviar los rayos, con lo cual demostró que el haz se comportaba como si estuviera cargado negativamente.32 33 En 1879 propuso

que estas propiedades se podían explicar con lo que él denominó «materia radiante». Sugirió que se trataba del cuarto estado de la materia, que con-

sistía en moléculas cargadas negativamente que eran proyectadas a alta velocidad desde el cátodo.

El físico británico nacido en Alemania, Arthur Shuster, continuó los experimentos iniciados por Crookes colocando placas de metal paralelas a los

rayos catódicos y aplicando un potencial eléctrico entre ellas. El campo desviaba los rayos hacia la placa cargada positivamente, lo que evidenciaba aún

más que los rayos llevaban una carga negativa. Al medir la cantidad de desviación causada por un cierto nivel de corriente eléctrica, en 1890, Schuster

fue capaz de determinar la proporción masa-carga de los componentes de los rayos. Sin embargo, logró un valor que era más de mil veces lo esperado,

por lo que, en aquella época, no se dio mucho crédito a sus cálculos.

EJERCICIOS DE CAMPO ELÉCTRICO

1. ¿Cual debe ser el campo eléctrico E medido en un punto a 20 cm de una carga de 4 nC?

2. Una partícula cargada de 12mC se coloca en reposo al interior de una región cuya intensidad de campo eléctrico

tiene una intensidad de unos 500 N/C, determine el valor de la fuerza eléctrica que experimenta.

3. Calcule el campo eléctrico a 10 cm de una carga puntual de 1,35 microCoulomb.

4. Cuando una carga de 1,34 n C se coloca en reposo al interior de una región cuyo campo eléctrico experimentando

una fuerza electrostática de 2 N ¿Cuál es la magnitud de campo?

El rayo es una poderosa descarga electroestática natural producida durante

una tormenta eléctrica; generando un "pulso electromagnético". La descarga

eléctrica precipitada del rayo es acompañada por la emisión

de luz (el relámpago), causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las

moléculas de aire, y por el sonido del trueno, desarrollado por la onda de cho-

que. La electricidad(corriente eléctrica) que pasa a través de

la atmósfera calienta y expande rápidamente el aire, produciendo el ruido ca-

racterístico del trueno. Los rayos se encuentran en Estado plasmático.

BIBLIOGRAFÍA:

HTTP://http://es.wikipedia.org imágenes y textos complementarios

CHILDERS Richard y JONES Edwin. Física Contemporánea