Electrostática - Cuestionario resuelto

Electrostática

Electrostática: es la parte de la física que se ocupa del estudio de las propiedades y las acciones de las cargas electicas en reposo.

Electricidad:se produce por partículas muy pequeñas llamadas: electrones y protones. Todo cuerpo está formado por moléculas y átomos.

El átomo: está constituido por partículas fundamentales: protones, neutrones y electrones.[pic 1]

*los protones: son 1836 veces el tamaño del electrón, está dotado de carga eléctrica positiva presenta carga igual en magnitud que el electrón pero de signo negativo.

*el electrón posee carga  eléctrica negativa, siempre son iguales entre sí, aun cuando pertenezcan a distintos átomos.

*los neutrones: se ubican en el núcleo del átomo al igual que los protones, no poseen carga eléctrica, su masa es igual al protón.

Líneas de fuerza:

[pic 2]

*Un cuerpo en estado neutro (n° de p = n° de e) puede ganar o perder electrones.

El cuerpo que gana electrones (exceso) queda cargado negativamente.

El cuerpo que pierde electrones (déficit) queda cargado positivamente.

Al  proceso de ganar o perder electrones se llama ionización.

Diferentes tipos o formas de electrizar un cuerpo

1. Por frotamiento: los cuerpos quedan cargados con signos de electricidades diferentes.
2. Por contacto: los cuerpos quedan cargados con signos de electricidades iguales.
3. Por inducción: el cuerpo inducido queda cargado con signo opuesto al cuerpo inductor.

[pic 3]

Péndulo eléctrico: está formado por una esfera de una sustancia más liviana tal como el anime la cual se encuentra colgado de un hilo aislante tal como se indica en la figura:

[pic 4]

Carga eléctrica: un cuerpo cargado ( +)  ó ( - ), es aquel que posee  respectivamente partículas positivas o negativas sin neutralizar, es decir, que la carga de un cuerpo depende del exceso de partículas positivas o negativas. Se denota con la letra “q”.

Ley de las cargas: las partículas que tiene cargas del mismo tipo o signo se repelen y las partículas que tienen cargas diferentes se atraen.

[pic 5]

Electroscopio: Es un instrumento utilizado para indicar la presencia y la clase de electricidad de que está dotado un cuerpo cargado y se fundamenta en la atracción o repulsión de los cuerpos con estados eléctricos diferentes o iguales respectivamente.

[pic 6]

Conductores: son aquellos cuerpos que tienen electrones libres en su interior, los cuales se mueven con mucha facilidad, por lo cual no son capaces por si solo de retener una carga. Permiten el paso de la electricidad a través de ellos. Ejemplo: los materiales, el cuerpo humano, sustancias electrolíticas(cloruro de sodio).

Aisladores: son materiales con los cuales la carga adquirida queda localizada en la región de penetración, de allí du dificultad para moverse en el interior del volumen del material. No permiten el paso de la electricidad a través de ellos. Ejemplo: la madera, el papel, el plástico,caucho, la ebonita.

Cuantizacion de la carga: a la carga eléctrica que posee un electrón se le llama unidad elemental de carga (e) ,qe= -1,6.10-19coulqe = qp, 1 coul ≈ 6,25.1018electrones.

Una carga eléctrica cualquiera puede expresarse de la forma  q = n.e, siendo “n” el numero entero       positivo o negativo.

Conservación de la carga: si consideramos dos objetos inicialmente en estado neutro. La carga total positiva (p) que designaremos por (+q) es igual y de signo contrario a la carga total negativa ( e) que designaremos por (-q) y la suma algebraica de dichas cargas es cero: (+q) +  (-q) = 0.

Si os dos objetos se frotan mutuamente, hay transferencia de electrones de uno a otro objeto. El que los recibe se electriza negativamente (-q); el que se pierde se electriza positivamente (+q). la carga total después del proceso sigue siendo cero (+q) +  (-q) = 0.

Por consiguiente “LA CARGA TOTAL SE CONSERVA”

Ley de coulomb: La fuerza eléctrica de atracción o repulsión entre partículas cargadas y en reposo, es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre dichas cargas.[pic 7]

                                                 [pic 8]                                                   [pic 9][pic 10]

                                                            d          

La fuerza depende de los siguientes factores:

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