Electricidad

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

Liceo Bolivariano “José María Carreras”

Casanay, Edo-Sucre

Física

Electricidad

Profesor:

Alumnos:

Casanay, 12 de Febrero del 2014

INTRODUCCIÓN

La electricidad, por sus múltiples aplicaciones ha transformado la historia de la humanidad, se le considera como la más variable de todas las formas de energía, ésta se puede manifestar de muchas maneras en la naturaleza, originando influencias en el espacio físico que la rodea, así como las perturbaciones ocurridas llamadas campos eléctricos. La distribución de estas cargas da lugar al campo eléctrico, considerado como el espacio alrededor de un cuerpo determinado.

En la presente investigación se le da respuesta a estas interrogantes: Qué es un campo eléctrico, su Intensidad definida como el cociente que resulta al dividir la fuerza entre la carga de prueba, Líneas de fuerza creada por una carga puntual, magnitud y su flujo.

Así mismo, la Ley de Gauss y sus aplicaciones, también se hace mención de la vida de Robert Andrews Millikan y en qué consistió su experimento, entre otros.

CONTENIDO

1. ¿Qué es un campo eléctrico?

2. Intensidad del campo eléctrico en un punto.

3. Líneas de fuerza de un campo eléctrico creada por una carga puntual y sus propiedades.

4. Magnitud del campo eléctrico creado por una carga puntual.

5. Flujo del campo eléctrico.

6. Ley de gauss y sus aplicaciones.

7. ¿Quién fue Robert Andrews Millikan, qué demostró y en qué consistió su experimento?

8. Potencial eléctrico.

9. Diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos.

10. Superficie equipotencial.

11. Electrón-voltio.

12. Energía Potencial Eléctrica.

13. Condensador o capacitadores.

14. Tipos de condensadores.

15. Capacitancia o capacidad eléctrica.

16. Farad y submúltiplos.

17. Tabla de constantes dieléctricas.

¿Qué es un campo eléctrico?

El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor sufre los efectos de una fuerza eléctrica dada por la siguiente ecuación:

Intensidad del campo eléctrico en un punto.

Consideremos una carga (-t- q), la cual crea a su alrededor un campo eléctrico. A esta carga se le llama carga puntual por ser fija en un punto del espacio figura 2.2(a). Dentro del campo creado por que se ubica una carga qo, la cual es llamada carga móvil o carga de prueba, considerada positiva por conveniencia, tal y como se ha definido anteriormente. Esta carga de prueba es repelida por la carga puntual (+ q) con una fuerza F.

Líneas de fuerza de un campo eléctrico creada por una carga puntual y sus propiedades.

Con el objeto de hacer más fácil el estudio del campo eléctrico, se recurre a una representación geométrica de él, es decir, representar el campo eléctrico mediante diagramas. Faraday siempre se lo imagino en términos de líneas de fuerza, la cual se define así:

Una línea de fuerza es una línea imaginaria que presenta la propiedad de que el vector campo eléctrico E sea tangente a ella en cada uno de

sus puntos.

Las figuras mostradas a continuación nos ayudarán a entender las líneas de fuerza:

Aquí se muestra una línea de fuerza y el vector campo eléctrico en cada uno de los puntos A, B, C y D.

Propiedades de la línea de fuerza

Existe un conjunto de reglas que nos permite trazar una línea de fuerza:

1. Dos líneas de fuerza de un mismo punto nunca se cruzan. Esto se explica porque en cada punto se tendría un sólo vector E y por éste punto debe pasar sólo una línea de fuerza.

2. Las líneas de fuerza se inician en una carga positiva y terminan en una carga negativa.

3. 3.- La tangente a una línea de fuerza en cada punto es la dirección de E en ese punto.

Magnitud del campo eléctrico creado por una carga puntual.

La magnitud del campo eléctrico creado por una carga puntual, viene dada por la siguiente expresión:

Si el campo es creado por varias cargas puntuales, el campo resultante se determina a Través de una suma vectorial.

El campo eléctrico total debido a un grupo de cargas, es igual al vector resultante de la Suma de los campos eléctricos de todas las cargas.

Flujo del campo eléctrico

El flujo del campo eléctrico se define de manera análoga al flujo de masa. El flujo de masa a través de una superficie S se define como la cantidad de masa que atraviesa dicha superficie por unidad de tiempo.

Ley de gauss y sus aplicaciones

Carlos Gauss (1777-1855)

Carlos Gauss, a pesar de haber sido un gran matemático le dedicó gran parte de su vida al estudio de dos ciencias:

La Astronomía y la Física: Su vida transcurrió entre el 1777, año en que nació en la ciudad de Brunswick, y el 1855 año en que murió en la ciudad de Gotinga.

Para enunciar la ley de Gauss se debe considerar una superficie imaginaria y cerrada, llamada superficie gaussiana. La ley de Gauss se puede enunciar como:

El flujo eléctrico a través de una superficie cerrada que encierra las cargas q1, q2, q3…

Gaussiana

Aplicaciones:

• Si un conductor electrizado está en equilibrio electrostático, las cargas eléctricas se hallarán distribuidas en su superficie y el campo eléctrico será nulo en todos sus puntos internos.

• El campo eléctrico creado por una esfera cargada en puntos fuera de ella es igual al que produciría si toda la carga estuviera concentrada en su centro.

¿Quién fue Robert Andrews Millikan, qué demostró y en qué consistió su experimento?

Robert Andrews Millikan nace en Morrisom (Estado Unidas) en el año de 1868. Muere en el año 1953.

Realiza sus estudios en b Universidad dc Berlín y al regresar a su país natal es nombrado catedrático de la Universidad dc Chicago. Es aquí donde realiza sus famosos experimentos, los cuales le llevaron largos años y que hoy en día es conocido como el experimento de Millikan. Dicho experimentos le permitió medir el valor de la carga del electrón.

Entre otro de sus trabajos se suele mencionar la comprobación experimental de la ecuación de Einstein, referida al efecto fotoeléctrico, obteniendo un valor bastante preciso de la constante de Planck.

Millikan fue objeto de muchos homenajes, por el hecho de convenirse en un famoso investigador. Esto le trajo como consecuencia la ocupación de altos cargos, tales como el representar a su país en la llamada

Liga de las Naciones.

Fue en el año 1923, cuando recibe el premio Nobel de Física por sus trabajos de la determinación de la carga del electrón y el efecto fotoeléctrico.

Potencial eléctrico

El potencial eléctrico en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde dicho punto hasta el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica a velocidad constante.

Matemáticamente se expresa por:

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