C O L E G I O B E R N A R D O O´H I G G I NS E d u c a c i ó n H u m a n i s t a C i e n t í f i c a

Balmaceda Nº 2985 La Serena fono: (051) 523149 – 523161 www.cbolaserena.

GUÍA DE ESTUDIO: ELECTROSTÁTICAY CORRIENTE ELÉCTRICA

Nombre:

Asignatura: Termodinámica

Curso:4º Medio A B

Profesor: Juan Latorre Morales

N° Unidad: CERO

OA: Explicar que la corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica en un medio material, las circunstancias en

que se produce, cómo se mide, los tipos de corrientes que existen y a qué corresponde su sentido.

Objetivos:

1. Qué el alumno comprenda los principios fundamentales de la electricidad.

2. Qué el alumno sea capaz de aplicar los diferentes modelos matemáticos que surgen en el área de la electricidad para

la solución de problemas sencillos.

3. Qué el alumno desarrolle su capacidad creativa y autodidacta para el mejoramiento de su vida personal y

profesional.

TEMA: INTRODUCCIÓN A LA LEY DE CONSERVACIÓN DE LA CARGA, LEY DE

COULOMB.

Es el fenómeno mediante el cual un cuerpo se carga eléctricamente.

METODOS DE ELECTRIZACION

1. Electrización por fricción

2. ELECTRIZACIÓN POR INDUCCIÓN

2. ELECTRIZACIÓN POR INDUCCIÓN

C O L E G I O B E R N A R D O O´H I G G I NS E d u c a c i ó n H u m a n i s t a C i e n t í f i c a

Balmaceda Nº 2985 La Serena fono: (051) 523149 – 523161 www.cbolaserena.

3. ELECTRIZACIÓN POR CONTACTO

Cuerpos electrizados

Un cuerpo está cargado

negativamente al tener exceso

de electrones.

Un cuerpo está cargado

negativamente al tener exceso

de electrones.

Cargas de diferentes tipos

+ SE ATRAEN

C O L E G I O B E R N A R D O O´H I G G I NS E d u c a c i ó n H u m a n i s t a C i e n t í f i c a

Balmaceda Nº 2985 La Serena fono: (051) 523149 – 523161 www.cbolaserena.

Cargas de igual tipo

En el S.I. la carga se expresa en Coulomb (C) (S.I. significa sistema internacional)

NOTA

Ley de conservación de la carga

SE REPELEN

Un coulomb es la cantidad de carga

eléctrica que pasa en un segundo, a

través de la sección transversal de un

conductor por el que circula una

corriente de 1ampere.

Cuando un cuerpo neutro es

electrizado por otro cuerpo cargado,

este recibe las cargas de signo

contrario que quitó del primero. La

suma algebraica de las cargas de los

cuerpos es cero.

Las cargas eléctricas no se crean ni se

destruyen sino que pueden

redistribuirse entre los cuerpos

interactuantes.

C O L E G I O B E R N A R D O O´H I G G I NS E d u c a c i ó n H u m a n i s t a C i e n t í f i c a

Balmaceda Nº 2985 La Serena fono: (051) 523149 – 523161 www.cbolaserena.

¿SABÍAS QUÉ?

FUERZAS ENTRE DOS CARGAS ELECTRICAS.

Las fuerzas de interacción tienen la dirección de la recta que une a los dos cuerpos.

F = Fuerza (se mide en newton N)

q1. q2 = cargas eléctricas (en el sistema internacional S.I. se mide en Coulomb)

r = Radio que separa a las dos cargas (se mide en metros)

K = Constante de prporcionalidad

NOTA

Robert A. Millikan Premio Nobel de Física en 1923.

En 1906 determinó la carga del electrón: 1.6·10

–1 9

C.

A la carga del electrón se le considera la carga elemental en la electricidad, ya que todos

los cuerpos cargados lo están con un múltiplo entero de dicha carga.

LEY DE COULOMB

“La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas

puntuales, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente

proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”

F = K q

1. q

2

r2

K= 9.109

N.m2

/C2

La fuerza que un sistema de cuerpos puntuales cargados ejerce

sobre otro cuerpo puntual, es igual a la suma vectorial de la

fuerza que cada uno de los cuerpos del sistema ejerce,

respectivamente, sobre el cuerpo puntual cargado

C O L E G I O B E R N A R D O O´H I G G I NS E d u c a c i ó n H u m a n i s t a C i e n t í f i c a

Balmaceda Nº 2985 La Serena fono: (051) 523149 – 523161 www.cbolaserena.

Guía de Ejercicios Electroestática y Ley de Coulomb

Desarrolle la siguiente guía en el espacio indicado. Ítem 1: Responda las siguientes preguntas teóricas en el espacio

seleccionado. a) ¿Qué es una carga eléctrica? ¿Cuál es su unidad de medida? ¿Por qué se dice que es

conservativa?____________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

b) ¿Cuál es la diferencia entre materiales aislantes y

conductores?_____________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

c) Se posee un sistema de dos cargas eléctricas en el vacío, separadas a una distancia r, ¿Qué factores influyen en el

módulo, dirección y sentido de la fuerza?

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________

d) Si se posee una varilla de vidrio cargada eléctricamente, la cual se acerca gradualmente a una bolita de plumavit

aislada y por efecto de la diferencia de cargas eléctricas es atraída hasta tocar la varilla, justo en ese momento se aleja

violentamente de la varilla, tal como muestra la figura. ¿Por qué ocurre este fenómeno?

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

Ítem II-. Desarrolle los siguientes ejercicios en tu cuaderno, la solución de cada uno de los ejercicios se encuentra al

final de cada ejercicio. Lo importante es saber desarrollar el ejercicio para llegar al resultado.

1. Una carga de 3×10-6

C se encuentra 2 m de una carga de -8×10-6

C, ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de atracción

entre las cargas? R: F = 0,054 N

1. Calcular la fuerza que produce una carga de 10 μC sobre otra de 20 μC cuando esta última se encuentra ubicada,

respecto de la primera, a:

a) 1 cm

b) 2 cm

c) 4 cm

d) 8 cm R-. 1,8 x104 N ; 4,5 x 103N ; 1,125 x 103 N; 2,815 x 10

2 N

2. Una carga de -5×10-7

C ejerce una fuerza a otra carga de 0.237 N a una distancia de 3.5 metros, ¿cuál es el valor de

la segunda carga? R: q2 = - 0,644x10-3

C

3. Dos cargas eléctricas de q1= 5 μC y q2= -7 μC, están dispuestas en el espacio vacío, sin la influencia de otras

fuerzas de campo, separadas a una de distancia de 5 cm. Indique cual es el vector fuerza que ejerce q1sobre q2.

R-. 126N, linea recta que une q1 y q2 hacia q1.

4. Dos cargas puntuales q1y q2 están separadas a 40 cm, si se repelen con una fuerza de 0,5 N y la suma algebraica de

q1y q2 es 9μC. ¿Cuál es el valor de q1y q2? R-. 1,13 μC y 7,87μC4.

5. Calcular la distancia que separa dos partículas cargadas con 2.10-2

C cada una, sabiendo que la fuerza de interacción

entre ambas es de 9.105N. R-. 2 m

C O L E G I O B E R N A R D O O´H I G G I NS E d u c a c i ó n H u m a n i s t a C i e n t í f i c a

Balmaceda Nº 2985 La Serena fono: (051) 523149 – 523161 www.cbolaserena.

6. Calcular la carga de dos partículas igualmente cargadas, que se repelen con una fuerza de 0,1 N, cuando están

separadas por una distancia de 50 cm en el vacío. R-. 1,67 µC

7. Calcular la carga de dos partículas igualmente cargadas, que se repelen con una fuerza de 0,1 N, cuando están

separadas por una distancia de 50 cm en el vacío. R-. 1,67 C

8. Calcular la fuerza eléctrica que una carga de 2 x 10-7

C ejerce sobre otra cuya carga es de 5 x 107C a una distancia de

0,03 m.

9. Dos cargas con 2.8×10^-6 C y 7.5×10^-6 C respectivamente se atraen con una fuerza de 10N, ¿A qué distancia se

encuentran separadas? R: 0,1374m

10. Determinar la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son q1 = -3 µC, y q2 = 5.5 µC, al estar separadas en el

vacío por una distancia de 70 cm. R: -0.3031 N