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| | | Carga electrica y Ley de Coulomb |  | |
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Carga Electrica y La Ley de Coulomb |
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El electromagnetismo, estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos que se unen en una sola teoría y en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos y magnéticos conocidas como las ecuaciones de Maxwell. Los efectos magnéticos que se originan por el paso de corriente eléctrica a través de un conductor. El Electromagnetismo, de esta manera es la parte de la Física que estudia los campos electromagnéticos y los campos eléctricos, sus interacciones con la materia y, en general, la electricidad y el magnetismo y las partículas subatómicas que generan flujo de carga eléctrica. Después de todo este desarrollo y nueva tecnología, la teoría electromagnética prosiguió en este siglo XX encontrando la formulación de la teoría quántica del electromagnetismo que permite calcular propiedades en átomos con gran precisión, de mismo modo efectos eléctricos y magnéticos que al unirlos formaron la interacción electromagnética. |
CARGA ELECTRICA Es la transferencia de una carga eléctrica a un objeto mediante fricciones, o corrientes eléctricas, esto lo que hace es simplemente desplazamiento de electrones hasta ser fijados en el objeto. Todos los objetos por naturaleza ya traen una carga específica pero esta puede cambiar por estos medios. Dependiendo de sus cargas tienen diferente efecto; si están dos objetos cargados con la misma carga estos se repelen, pero al contrario, si estos tienen diferentes cargas estos se atraen. |
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La carga eléctrica suele representarse por el elemento q y es una cantidad escalar, se mide en COULOMB C (esta es una cantidad muy grande por eso usamos 6x1018 electrones para obtener un coulomb). |
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Conductores y Aislantes: Existen materiales aislantes, conductores y semiconductores: - Conductores son todos aquellos materiales o elementos que permiten que los atraviese el flujo de la corriente o de cargas eléctricas en movimiento. Por lo general son los metales. - Los materiales aislantes cuyos átomos ni ceden ni captan electrones. Entre esos materiales se encuentran el plástico, la mica, el vidrio, la goma, la cerámica, etc. Todos esos materiales y otros similares con iguales propiedades, oponen total resistencia al paso de la corriente eléctrica. - Los materiales semiconductores también suelen llamarse metaloides, los átomos de esos elementos son menos propensos a ceder electrones cuando los atraviesa una corriente eléctrica y su característica principal es dejarla pasar en un solo sentido e impedirlo en sentido contrario. Por lo general se encuentran el silicio (Si), el galio (Ga) y el germanio (Ge). |
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LEY DE COULOMB Charles-Augustin de Coulomb, uno de sus descubridores, este midió las atracciones y las repulsiones eléctricas deduciendo la ley que las rige. Henry Cavendish, otro descubridor, obtuvo la expresión correcta de la ley, con mayor precisión que Coulomb. |
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Y estos determinaron que: 1) La fuerza de interacción entre dos cargas q1 y q2 duplica su magnitud si alguna de las cargas dobla su valor, la triplica si alguna de las cargas aumenta su valor en un factor de tres, y así sucesivamente. |
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2) Si la distancia entre las cargas es r, al duplicarla, la fuerza de interacción disminuye en un factor de 4. En consecuencia, la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia |
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Por conclusion llegamos a estamos a esta formula general |
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DISTRIBUCION CONTINUA DE CARGAS Hemos visto como calcular las fuerzas por medio de cargas puntuales, pero para simplificarnos supondremos que los objetos son aislantes por lo tanto la carga se esparce por la superficie, entonces forma una distribucion comntinua de cargas. Existe densidad lineal, superficial y volumentrica. |
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Linea de carga uniforme Muestra una longitud que se halla sobre el eje z y al distribuirlo uniformemente utilizamos el modo de densidad lineal como λ=q/L mientras dx=dz |
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Anillo de carga Vemos que el anillo tiene un radio R distribuida con una densidal lineal que |
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Disco de carga Vemos un disco circular con radio R distribuida en su superficie por eso usamos la densidad superficial que σ=q/πR2 mientras dA=2πwdw |
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Tips para poder resolver estos problemas: Para resolver problemas de fuerzas eléctricas y de la ley de Coulomb se necesita: 1) Al leer bien el problema podemos hacer un diagrama donde aparezcan todos los datos (ósea las partículas, las cargas y su dirección). Recordar que las cargas se miden en Coulomb C. 2) No confundir las cargas (+ o -) poner si se atraen o se repelen. 3) La fuerza resultante sobre una determinada carga es porque una o varias cargas vecinas se suman formando una fuerza que actúa como una sola. La magnitud de cada fuerza se calcula por la ley de Coulomb, y su dirección se determina partiendo si sus cargas son iguales o diferentes. 4) Construir un diagrama de cuerpo libre para hacer la suma vectorial y saber que para las cargas que están en equilibrio la suma en el eje “x” es =0. |
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Simulador en lineal: Este simulador lo que hace es poner una cantidad especifica de cargas tu puedes escoger si es una, o dipolo, o cuadrupolo o una esfera, después de esto puedes ver su dirección, sus vectores y hasta su grafica en 3D. Simulador de: http://www.xtec.es/~ocasella/applets/elect/appletsol.htmxml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> |
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