tema 5 electromagnetismo -...
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Carga EléctricaElaborado por:
M en A M. del Carmen Maldonado Susano
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Objetivos
•El alumno comprenderá el conceptode carga eléctrica.
•Obtendrá experimentalmente losdiferentes tipos de carga eléctrica.
M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
2
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Carga Eléctrica
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•Es una propiedad fundamental de lamateria.
•Es decir, si hay materia hay cargaeléctrica.
•Por lo tanto, todos los cuerpos poseencarga eléctrica.
Carga eléctrica
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•La carga eléctrica permite produciry experimentar fenómenoselectromagnéticos (fuerzaseléctricas y magnéticas).
•Su unidad en el SI es el coulomb[C].
Carga eléctrica
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
6
La carga está cuantizada, esdecir, no existen fracciones decarga sólo existe en múltiplosenteros de la carga del electrón
q Ne=
Carga eléctrica
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CargaPositiva
Negativa
Tipos de Carga eléctrica
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•Carga positiva: asociada a laausencia de electrones.
•Carga eléctrica: asociada al excesode electrones.
Tipos de Carga eléctrica
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Átomo de Bohr
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
10
Átomo de Bohr
+ Protones
+ Neutrones
- Electrones
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•El valor de la carga del electrón es:
-1.6x10-19 [ C ].
•El valor de la carga del protón es:
+1.6x10-19 [ C ].
Valor de la Carga eléctrica
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Convención de Benjamín Franklin
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
13
Benjamín Franklin identificó dostipos de carga eléctrica:❑ la positiva❑ la negativa.
Por medio de su experimento enel cual utilizó:o vidrio, ebonita,o piel y seda.
Convención de Benjamín Franklin
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
14
❑Realizó el experimento con dos barras, eléctricamente neutras de ebonita y vidrio.
❑Después las frotó con dosmateriales diferentes: piel yseda respectivamente.
Convención de Benjamín Franklin
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
15
❑ La ebonita fue frotada con piel y quedó
cargada negativamente.
❑ Es decir con exceso de carga negativa.
Convención de Benjamín Franklin
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
16
❑ El vidrio fue frotado con seda y quedó
cargado positivamente.
❑ Es decir con carencia de carga negativa.
Convención de Benjamín Franklin
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
17
Convención de Benjamín Franklin
El vidrio frotado con seda queda cargado “positivamente”
La ebonita frotada con piel queda cargada
“negativamente”
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Convención de Benjamín Franklin
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•Carga iguales, se repelen.
•Carga diferentes, se atraen.
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Fuerza Eléctrica
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Fuerza eléctrica
Atracción
Repulsión
Tipos de Fuerza eléctrica
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Principio de Conservación de la
carga
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•“La Carga ni se crea ni se destruye sólo se
transfiere”
Principio de Conservación
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• Es un aparato quesirve para ladetección de carga.
ElectroscopioElectroscopio
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Sin carga Con carga
ElectroscopioElectroscopioElectroscopio
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Cargar cuerpos electricamente
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Cargar
Frotamiento
Contactodirecto
Inducción
Cargar Cuerpos
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Generador Van derGraaff
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• La esfera del generador se carga por:
• Frotamiento
• Contacto
• Inducción
Generador Van der Graaff
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Inducción de Carga
•Cuando un material cualquiera escolocado en la vecindad de un cuerpocargado, se detecta en él la apariciónde una distribución superficial decarga de este fenómeno.
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Clasificación de Materiales
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Clasificación de Materiales
Material
Conductor
Aislante o Dieléctrico
Semiconductor
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Conductor
•Es cualquier sustancia que poseegran cantidad de portadores decarga libres por unidad devolumen.
•Con ayuda de éstos es posibletransportar carga fácilmente deun lugar a otro a través de ellos.
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Dieléctrico
•Es cualquier sustancia que NOposee portadores de cargalibres o bien que posee unnúmero muy reducido porunidad de volumen.
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Ley de Coulomb
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
36122
12
21 r̂r
q*qKF =
Ley de Coulomb
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
37
Constante de Coulomb
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M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
38
Permitividad del Vacío
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Campo Gravitatorio
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Campo gravitatorio
•Es la fuerza con la el centro dela tierra atrae a la masa.
•Sólo existe la fuerza deatracción.
m
Fg =
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Campo Eléctrico
![Page 42: Tema 5 Electromagnetismo - profesores.dcb.unam.mxprofesores.dcb.unam.mx/users/mariacms/Notas/CLASE-17-CARGA-E… · Generador Van der Graaff. Inducción de Carga •Cuando un material](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081402/605afdd495348353e46df7c6/html5/thumbnails/42.jpg)
M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
42
Campo eléctrico (E)
=
C
N
q
FE
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Campo eléctrico (E)
•Matemáticamente se expresa como:
•Donde su unidad es newton/ coulomb [N/C].
=
C
N
q
FE
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Líneas de Campo Eléctrico
• Las líneas de campo eléctrico salen de lascargas positivas y llegan a las cargasnegativas.
• El número de líneas en un punto esproporcional a la carga.
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PresentaciónM. del Carmen Maldonado Susano
página web
Edición
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Bibliografía
Electricidad y Magnetismo
Gabriel Jaramillo
Física Universitaria, Tomo I
Sears-Zemansky
• *Ejercicios tomados de exámenes colegiados del Depto deFísica Experimental-DCB-UNAM
M d
el C
arm
en
Mal
do
nad
o S
usa
no
46