Presentación 1D

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1 Física para ingeniería y ciencias Volumen 2 Hans C. Ohanian John T. Markett © 2009 by the McGraw-Hill Companies, Inc

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Física para ingeniería y ciencias Volumen 2

Hans C. Ohanian John T. Markett

© 2009 by the McGraw-Hill Companies, Inc

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Parte 4

Electricidad y magnetismo

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Capítulo 22 Fuerza eléctrica y carga eléctrica

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La fuerza electrostática

Átomo de neón. Se ven los electrones en un instante en el tiempo como se verían en un microscopio (hipotético) extremadamente poderoso

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La fuerza electrostática

Carga del protón y el electrón

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a) Dos átomosw vecinos distorcionados

b) Los electrones del átomo de la izquierda están más cerca del núcleo del átomo de la derecha que de la mayor parte de los electrones de éste

La fuerza electrostática

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Ley de Coulomb

Balanza de torsión de Coulomb. La barra tiene una pequeña esfera cargada a) en un extremo y un contrapeso en el otro. Una segunda espera cargada b) se acerca a la primera. Si las esferas tienen cargas de signos iguales, se repelen entre sí, y gira la barra de la balanza

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Ley de Coulomb

a) Dos partículas cargadas, q y q’, una positiva y una negativa

b) Otras dos partículas q y q’; ambas negativas

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Ley de Coulomb

Constante de permitividad

Contante de Coulomb

Ley de Coulomb

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a) Dos esferas de cargas iguales colgadas de hilos

b) Diagrama de “cuerpo libre” para la esfera derecha

Ley de Coulomb

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La superposición de fuerzas eléctricas

Principio de superposición de las fuerzas eléctricas

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Una carga q’ ejerce una fuerza eléctrica F sobre la carga q

La superposición de fuerzas eléctricas

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La superposición de fuerzas eléctricas

Dos cargas puntuales q1 y q2 ejercen las fuerzas eléctricas F1 y F2 sobre la carga q. La fuerza neta sobre q es la suma vectorial de esas fuerzas

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a) Las cargas +Q y –Q ejercen las fuerzas F1 y F2 sobre la carga q. La fuerza neta es la suma vectorial F1 y F2

b) Los componentes x y y de F1 y F2

La superposición de fuerzas eléctricas

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a) Micrografía electrónica de barrido donde se ven partículas de tóner para impresora láser

b) Fuerzas eléctricas sobre la partícula central, debidas a cada una de las otras seis

La superposición de fuerzas eléctricas

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Debido a la repulsión mutua, muchas clases de objetos tienden a formar distribuciones hexagonales

a) Bolas de billarb) Perlas microscópicas de

poliestirenoc) Vórtices superconductoresd) Átomos en un cristal de

óxido

La superposición de fuerzas eléctricas

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Cuantización y conservación de la carga

Un acumulador de plomo ácido

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Conductores y aislantes; carga por fricción o por inducción

a) La carga agregada a un conductor se difunde en todo le conductor

b) La carga agregada a un aislante permanece en su lugar original

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Conductores y aislantes; carga por fricción o por inducción

El rayo

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Descarga en corona producida por líneas de transmisión eléctrica

Conductores y aislantes; carga por fricción o por inducción

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Pararrayos disipador moderno. Termina en un penacho de alambres finos, formando muchas puntas para que se efectúe la descarga en corona

Conductores y aislantes; carga por fricción o por inducción

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Carga por inducción

Conductores y aislantes; carga por fricción o por inducción