2. materiales 2.4 propiedades electrodinámicas (formulas & ejercicios) comprender la forma...
TRANSCRIPT
![Page 1: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/1.jpg)
2. Materiales2.4 Propiedades Electrodinámicas
(Formulas & Ejercicios)
Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica profesional.
Objetivos:
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Ejercicios-Versión 07.08
Dr. Willy H. GerberInstituto de Fisica
Universidad AustralValdivia, Chile
![Page 2: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/2.jpg)
Carga y fuerza de Coulomb
2
Fuerza [N]Carga [C: Coulomb]Carga de test [C:Coulomb]Distancia Carga – Carga test [m]Constante de campo = 8.85x10-12 C2/Nm2
Numero dieléctrico (en caso de que el medio se polarice)Campo Eléctrico [N/C=V/m (V: Volt)]
Charles Coulomb
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
Carga [C: Coulomb]
Carga de test
![Page 3: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/3.jpg)
Representación de líneas de campo
3www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
![Page 4: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/4.jpg)
Ley de Gauss
4
Carl Friedrich Gauss
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
![Page 5: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/5.jpg)
Potencial de una Carga
5
Potencial [V: Volt (V=Nm/C energía por carga)]Carga [C: Coulomb]Carga de test [C:Coulomb]Distancia Carga – Carga test [m]Constante de campo = 8.85x10-12 C2/Nm2
Numero dieléctrico (en caso de que el medio se polarice)
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
Carga [C: Coulomb]
![Page 6: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/6.jpg)
Potencial de una Carga
6www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
A
![Page 7: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/7.jpg)
Ley de Ohm
7
Potencial [V: Volt]Resistencia [Ω: Ohm]Corriente [A: Amperes = C/s]
En el caso del cuerpo humano las principales corrientes no se deben a electrones, si no a los iones Na+, K+, Ca2+ y Cl−
Georg Simon Ohm
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
![Page 8: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/8.jpg)
Calculo de la Resistencia
8
Resistencia [Ω: Ohm]Resistividad [Ωm]Sección [m2]Largo [m]Resistencia por unidad de longitud [Ω/m]Conductancia [S: Siemens = 1/Ω]Conductividad [S/m = 1/Ωm]
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
![Page 9: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/9.jpg)
Conductividad en sistemas biológicos
9
Concentración molar de los iones i [mol/m3]Conductividad molar de iones i [m2/Ω mol]
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
Ion Λ [cm2/Ω mol]
H+ 349.81
OH− 198.30
Na+ 50.10
Cl− 76.35
![Page 10: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/10.jpg)
Voltaje entre dos superficies cargadas
10
Potencial [V: Volt]Cargas en cada superficie [C: Coulomb]Capacidad [F: Farad]Numero dieléctrico del medio entre las placasConstante de campo = 8.85x10-12 C2/Nm2
Área de las placas [m2]Distancia de las placas [m]Campo electrico [V/m]
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
![Page 11: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/11.jpg)
Voltaje entre dos superficies cargadas
11
Dieléctrico
Causa a nivel atómico
www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09
![Page 12: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/12.jpg)
CátodoÁnodo
- 1.36 V -2.71 V
Ejemplo: electrolisis con NaCl (consume energía)
12www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Ejercicios-Versión 07.08
-4.07 V
![Page 13: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/13.jpg)
CobreCátodo
ZincÁnodo
Ejemplo celda Voltaica (genera corriente – batería)
13www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Ejercicios-Versión 07.08
ZnSO4(aq)CuSO4(aq)
+0.34 V −(−0.76 V) = 1.10 V
![Page 14: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/14.jpg)
Invirtiendo el proceso
14www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Ejercicios-Versión 07.08
![Page 15: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/15.jpg)
Ejercicios
15www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Ejercicios-Versión 07.08
1. Dos tapaduras enfrentadas, modeladas como dos discos de radio 3 [mm] y separadas en 5 [mm], formaran un condensador. Cual seria su capacidad si la saliva tiene un numero dieléctrico de 80? (4.004x10-12 [F])
2. Si existiera una diferencia de potencial de 100 [mV], cual es la carga que habría en cada tapadura? (4.004x10-13 [C])
3. A cuantos electrones equivale esta carga? (2.502x106 )4. Si la resistividad de la saliva es 18.2 [Ohm cm], cual es la resistencia entre ambas
muelas? (32.180 [Ohm])5. Que corriente circularía por la saliva? (3.107x10-3 [A])6. En cuanto tiempo esta corriente compensaría la diferencia de cargas entre ambas
muelas? (1.288x10-10 [s])7. Si tenemos un pH de 4 en la boca, significa que la concentración de H+ es de 10-4
[mol/ltr]. Que resistencia presentan estos iones? Considere que la conductividad por mol del H+ es 349.81 [cm2/Ohm mol]. (5.056x10+4[Ohm])
8. Cual es el campo eléctrico entre las dos muelas? (20 [N/C])9. Si la conducción ocurriera por iones de H+ y estos tienen una masa molar de 1
[g/mol], que aceleración experimentarían? (1.926x10+9 [m/s2])10. En que tiempo viaja el H+ de una muela a la otra? (2.278x10-6 [s])11. Calcule para el ejemplo Cu-Zn la cantidad de electrones que circula por el voltímetro?
Asuma una resistencia de 100 [Ohm]. (6.875x10+16 [1/s])12. En cuanto tiempo se libera 1 g de Zn (65.4 [g/mol])? (3.099 [días])
![Page 16: 2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas (Formulas & Ejercicios) Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica](https://reader033.vdocumento.com/reader033/viewer/2022051412/54f6e89f4a79595c208b4d54/html5/thumbnails/16.jpg)
Ejercicios
16www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Ejercicios-Versión 07.08
13. Si dos tapaduras enfrentadas tienen una diferencia de potencial de 89.23 [mV] y están a una distancia de 6.53 [mm]; ¿cuál es el campo eléctrico entre ellas? (13.7 [N/C])
14. Si cada tapadura del ejercicio anterior tiene un área de 20.70 [mm2] y el numero dieléctrico del medio entre ambas es 82.78 [-]; ¿cuál es la capacidad del condensador que forman? (2.32x10-12 [F])
15. ¿Cuántas cargas se encuentran en cada tapadura descrita en los ejercicios anteriores? (2.072x10-13 [C])
16. ¿A cuántos electrones equivale la carga calculada en el ejercicio anterior? (1.29x10+6 [#])
17. Si la resistividad del medio entre las tapaduras es de 16.64 [Ohm m]; ¿qué resistencia existe entre ambas tapaduras descritas anteriormente? (5249.24 [Ohm])
18. ¿Qué corriente fluye entre ambas tapaduras descritas anteriormente? (1.70x10-5 [A])