Objetivos: Después de Objetivos: Después de terminar esta unidad terminar esta unidad deberá:deberá:

• Explicar y demostrar la Explicar y demostrar la primera ley de la primera ley de la electrostáticaelectrostática y discutir la carga por y discutir la carga por contacto contacto y y por por induccióninducción..

• Escribir y aplicar la Escribir y aplicar la ley de ley de CoulombCoulomb y aplicarla a y aplicarla a problemas que involucran problemas que involucran fuerzas eléctricas.fuerzas eléctricas.

• Definir el Definir el electrónelectrón, el , el coulombcoulomb y el y el microcoulombmicrocoulomb como como unidades de carga eléctrica.unidades de carga eléctrica.

Carga eléctricaCarga eléctricaCuando una barra de caucho se frota con piel, se remueven Cuando una barra de caucho se frota con piel, se remueven electrones de la piel y se depositan en la barra.electrones de la piel y se depositan en la barra.

Se dice que la barra se Se dice que la barra se cargó negativamentecargó negativamente debido a debido a un un excesoexceso de electrones. Se dice que la piel se de electrones. Se dice que la piel se cargó cargó positivamentepositivamente debido a una debido a una deficienciadeficiencia de electrones. de electrones.

Los electrones Los electrones se mueven de se mueven de la piel a la la piel a la barra de barra de caucho.caucho.

positivo

negativo

+ + + +

--

--

PielPiel

CauchoCaucho

Vidrio y sedaVidrio y sedaCuando una barra de vidrio se frota con seda, se Cuando una barra de vidrio se frota con seda, se remueven electrones del vidrio y se depositan en la seda.remueven electrones del vidrio y se depositan en la seda.

Se dice que el vidrio está Se dice que el vidrio está cargado positivamente cargado positivamente debido a debido a una una deficienciadeficiencia de electrones. Se dice que la seda está de electrones. Se dice que la seda está cargada negativamentecargada negativamente debido a un debido a un excesoexceso de electrones. de electrones.

Los electrones Los electrones de mueven del de mueven del vidrio a la vidrio a la seda.seda.

positivo

negativo- - - -

+ +

+ +

seda

vidrio

El electroscopioEl electroscopio

Electroscopio de esferas de médula

de saúco

Electroscopio de hoja de oro

Aparatos de laboratorio que se usan para estudiar la existencia de dos tipos de carga eléctrica.

Aparatos de laboratorio que se usan para estudiar la existencia de dos tipos de carga eléctrica.

Dos cargas negativas se Dos cargas negativas se repelenrepelen

1. Cargue la barra de caucho al frotarla con piel.1. Cargue la barra de caucho al frotarla con piel.

2. Transfiera electrones de la barra a cada esfera.2. Transfiera electrones de la barra a cada esfera.

Dos cargas negativas se repelen mutuamente.Dos cargas negativas se repelen mutuamente.

Dos cargas positivas se Dos cargas positivas se repelenrepelen

1. Cargue la barra de vidrio al frotarla con seda.1. Cargue la barra de vidrio al frotarla con seda.

2. 2. Toque las esferas con la barra. Los electrones libres en las Toque las esferas con la barra. Los electrones libres en las esferas se mueven para llenar los vacíos en la seda, lo que esferas se mueven para llenar los vacíos en la seda, lo que deja a cada esfera con deficiencia. (Se cargan deja a cada esfera con deficiencia. (Se cargan positivamente.)positivamente.)

Las dos cargas positivas se repelen mutuamente.Las dos cargas positivas se repelen mutuamente.Las dos cargas positivas se repelen mutuamente.Las dos cargas positivas se repelen mutuamente.

Los dos tipos de cargaLos dos tipos de carga

piel

caucho

Atracción

Note que la esfera cargada negativamente Note que la esfera cargada negativamente (verde)(verde) es es atraídaatraída por la esfera cargada positivamente por la esfera cargada positivamente (roja)(roja)..

¡Cargas opuestas se atraen!¡Cargas opuestas se atraen!

seda

vidrio

Primera ley de la Primera ley de la electrostáticaelectrostática

Cargas iguales se repelen;cargas opuestas se atraen.

Cargas iguales se repelen;cargas opuestas se atraen.

NegNeg PosNegPosPos

Carga por contactoCarga por contacto1. 1. Tome un electroscopio descargado, como se muestra abajo.Tome un electroscopio descargado, como se muestra abajo.

2. 2. Ponga una barra cargada negativamente en contacto con la Ponga una barra cargada negativamente en contacto con la perilla.perilla.

3. Los electrones se mueven 3. Los electrones se mueven porpor la hoja y el eje, lo que la hoja y el eje, lo que hace que se separen. Cuando la barra se retira, el hace que se separen. Cuando la barra se retira, el electroscopio permanece cargado electroscopio permanece cargado negativamentenegativamente..

------

--

-

------

--- - -

Cargue el electroscopio Cargue el electroscopio positivamente mediante positivamente mediante

contacto con una barra de contacto con una barra de vidrio:vidrio:

+++

+++ ++

+++

+++

++

+

+++

Repita los procedimientos usando una barra de vidrio cargada positivamente. Los electrones se mueven desde la esfera para llenar la deficiencia en el vidrio, lo que deja el electroscopio con una carga neta positiva cuando se retira el vidrio.

Carga de esferas por Carga de esferas por induccióninducción

--- - -

Esferas no cargadas Separación de carga--- - -

Aislamiento de esferas

Cargadas por inducción

----

++++

----

++++ +

++ +

-

-- -

Inducción

Electrones Electrones repelidosrepelidos

Inducción para una sola Inducción para una sola esferaesfera

--- - -

Esfera no cargada Separación de carga

Los electrones se mueven a tierra

Cargada por inducción

+

++ +

Inducción

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--- - -

++++

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- - - -

----

++++

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