Fisica General 5y6

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Unidad 5

Electrostática

Definición 5.1

Es parte de la física que estudia las acciones producidas entre las cargas en reposo como, por ejemplo: La carga estática que obtenemos al frotar un pañuelo de lana con un globo y a la ora de tocar algún tipo de metal o hacer tierra se produce un pequeño chispeo.

Sistemas de unidades 5.2

Son conjuntos de unidades que se utilizan para medir magnitudes como frecuencia, fuerza, presión, energía de trabajo, potencia, carga eléctrica, resistencia eléctrica, capacidad eléctrica, flujo magnético, inductancia, inducción magnética.

Carga Eléctrica y sus propiedades 5.3

Carga Eléctrica: Es la propiedad que poseen ciertas partículas de carácter subatómico que se hacen evidente a través de fenómenos de atracción y repulsión que pueden producir una interacción electromagnética. Existen dos tipos de carga positivas (protones) y negativas (electrones) y otro sub átomo es un neutrón la cual su carga es neutra. Estas cargas pueden o no producir campos magnéticos ya sea cuando las cargas son de la misma composición las cargas se repelen y cargas con diferente composición se atraigan como por ejemplo protón mas electrón su unen y hacen una partícula eléctrica y en cambio si fuese protón mas protón se repelen y pásalo mismo con el electrón más electrón igual manera se repela.

Propiedades de la carga eléctrica: la carga se conserva atreves de un proceso al que se conoce electrificación lo cual no está creando más carga si no la está transfiriendo de un lugar a otro manteniendo en su totalidad su carga.

Hay una ley de coulomb que menciona que la fuerza de una carga eléctrica con atracción o repulsión de energía se perdía atreves de cierta distancia.

Leyes de electrostática 5.4

Ley de coulomb: describe la fuerza entre dos cargas puntuales dentro de un medio como el aire cuando se está en reposo.

Ley de Gauss: esta establece que el flujo eléctrico a través de una superficie es proporcional a la carga eléctrica dentro de la misma superficie la cual lo hace la constante del vacío.

Campo eléctrico 5.5

Pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticos, de acuerdo con Michael Faraday un campo magnético no se puede medir y si fuera lo contrario se requieren al menos de dos vectores para poder hacerlo.

La Ley de Coulomb dice que partiendo de dos cargas en reposo relativo depende del cuadro de distancia que tenga, hay dos tipos de campos el escalar y el vectorial.

Calculo de potencial eléctrico en diferentes configuraciones 5.6

La energía de potencial del sistema es igual al trabajo realizado en contra de las fuerzas eléctricas al mover la carga desde el infinito a ese punto. La diferencia de potencial entre dos puntos es el trabajo por unidad de carga positiva realizado por fuerzas eléctricas para mover una pequeña carga de prueba desde el punto de mayor potencial hasta el punto de menor potencial. Como la diferencia de potencial es una medida de la energía por unidad de carga, las unidades del potencial en el SI (Sistema ingles) son joule por coulomb, la cual se define como una unidad llamada volt (V).

Capacitores con dieléctrico 5.7

Capacitor: contiene placas paralelas con un material aislante entre ellas y si fuese un capacitor dieléctrico solo aumentaría su capacitancia, pero el dieléctrico permite almacenar la misma cantidad de carga, pero con una tensión 1/K veces menor.

Energía asociada aun campo eléctrico 5.8

La energía almacenada por un inductor puede expresarse por unidad de volumen de la energía de un campo magnético lo cual puede calcularse de dos formas:

En función de cómo es producida por los espirales de un alambre o por la densidad de energía que hay sobre el campo magnético, la energía almacenada por un inductor puede expresarse por unidad de volumen, lo que nos da un concepto de densidad de energía en el campo magnético, que es un concepto similar al de densidad de energía en el campo eléctrico.

Si no se registran pérdidas, la energía utilizada para crear el campo magnético puede recuperarse cuando sea apagado el circuito, el concepto de energía de la auto inductancia indica que puede representarse como una suma de la energía asociada a un campo alterno a la región con la corriente (inductancia externa), y de la relacionada con el campo dentro de la región de corrientes (inductancia interna).

Capacitores en serie y paralelo 5.9

Capacitor: Es un dispositivo eléctrico que consiste de dos conductores separados por un aislador o dieléctrico que permite almacenar carga eléctrica su unidad de medida es el Faradio (F).

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