CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB

Fundamentos de Electricidad y Magnetismo

G10N12Samuel

2012-I

1. Calcule el número de partículas que hay en un centímetro cúbico de aire

El aire está compuesto principalmente por:Nitrógeno: 78.03% Oxigeno: 20,99% Otros

Gases:1%Además sabemos que la densidad del aire es de alrededor de: 1,18 x 10-6 kg/cm3 a 25◦cCalculando la masa molar promedio se tiene: 29,3 x10-3 kg/molEntonces el numero de partículas en 1cm3 es:

2. ¿ Qué es un Coulomb?

Es la carga que se transfiere a través de cualquier sección transversal de un conductor en un segundo, por una corriente constante de un ampere.

3. ¿Cuántos electrones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg?Se sabe qué:Entonces:

La masa del electrón es:

entonces,

4. ¿Cuántos protones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg?

Se sabe que 1p=Entonces

La masa del protón es: Entonces:

5. Haga un estimado de las dimensiones de las partículas arriba mencionadas. Suponga que cada partícula esta confinada en un volumen de un Amstrong cúbico.

Radio Clásico del Electrón:

Radio Clásico del Protón:

6. ¿Cuál es el campo eléctrico que "siente" un electrón en un átomo de Hidrógeno?Radio del hidrogeno

7. Usando la Ley de Coulomb calcule la Fuerza Eléctrica, en Newtons, que el campo eléctrico de un protón le hace a un electrón en un átomo de Hidrógeno

Comparación:

La fuerza electrica es mayor que la fuerza gravitacional

8.Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraído un electrón por un protón en un átomo de Hidrógeno. Compárela con la Fuerza Eléctrica

9. ¿Cuáles son las unidades del Campo Eléctrico?

Las unidades de campo eléctrico son:

En el Sistema Internacional de Unidades: Newton por Culombio (N/C)

Voltio por metro (V/m) En unidades básicas:

10. ¿Qué es un dispositivo denominado capacitor (conocido como condensador o filtro)? describa sus características

Capacitor es cualquier dispositivo diseñado para almacenar carga eléctrica.

Consta de 2 conductores separados por un material dieléctrico, que portan cargas iguales de signos opuestos.

El campo eléctrico dentro de el se considera constante, y depende de la diferencia de potencial inducido (V)y la distancia entre las placas (D): E=V/D

Entre más carga almacena, más difícil es la transferencia

Los capacitores pueden conectarse en serie o paralelo.

CARACTERISTICAS DE UN TRANSISTOR:

11. Calcule el campo eléctrico en el interior de un capacitor

La intensidad del campo eléctrico se obtiene conociendo la diferencia de potencial entre las placas (V) y la separación entre estas (d)

E= V/dOtra manera es empleando la ley de Gauss para relacionar el campo eléctrico con la densidad de carga: Q: carga de cualquier placa

A: área de una placa

12. ¿Qué es un electrómetro? ¿Puede hacer uno de bolsillo con materiales caseros, con un costo de menos de $50.oo?

Es un instrumento empleado para medir magnitudes eléctricas.

Se puede realizar un electroscopio casero, para detectar la presencia de cargas eléctricas con un soporte de un material aislante , un esfero de plástico, papel aluminio y tela sintética.

Se corta un rectángulo de papel de aluminio y se cuelga de un soporte metálico que a su vez está sujeto por un aislante. Se frota el bolígrafo con la tela y se acerca al conductor para ver si existe una carga.

BIBLIOGRAFÍA

http://fisicayquimicaenflash.es/practicasppdf/CONSTRUCCION%20DE%20UN%20ELECTROSCOPIO.pdf

TIPPENS, P. 1992. Física. McGraw Hill, México.

TIPLER; MOSCA. 2005. Física para la ciencia y la tecnología. Reverté. Barcelona