carga electrica fisica 2, Esquemas y mapas conceptuales de Física

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Objetivos: Después de terminar

esta unidad deberá:

• Explicar y demostrar la primera ley de la

electrostática y discutir la carga por contacto y

por inducción.

• Escribir y aplicar la ley de

Coulomb y aplicarla a

problemas que involucran

fuerzas eléctricas.

• Definir el electrón, el coulomb

y el microcoulomb como

unidades de carga eléctrica.

Vidrio y seda

Cuando una barra de vidrio se frota con seda, se

remueven electrones del vidrio y se depositan en la seda.

Se dice que el vidrio está cargado positivamente debido a

una deficiencia de electrones. Se dice que la seda está

cargada negativamente debido a un exceso de electrones.

Los electrones

de mueven, o

transfieren,

del vidrio a la

seda.

positivo

negativo

seda

vidrio

El electroscopio

Electroscopio de

esferas de médula

de saúco

Electroscopio de

hoja de oro

Aparatos de laboratorio que se usan para estudiar

la existencia de dos tipos de carga eléctrica.

Dos cargas positivas se repelen

1. Cargue la barra de vidrio al frotarla con seda.
2. Toque las esferas con la barra. Los electrones libres en las

esferas se mueven para llenar los vacíos en la seda, lo que

deja a cada esfera con deficiencia. (Se cargan

positivamente.)

Las dos cargas positivas se repelen mutuamente.

Los dos tipos de carga

piel

caucho

Atracción

Note que la esfera cargada negativamente (verde) es

atraída por la esfera cargada positivamente (roja).

¡Cargas opuestas se atraen!

seda

vidrio

Carga por contacto

1. Tome un electroscopio descargado, como se muestra abajo.
2. Ponga una barra cargada negativamente en contacto con la

perilla.

3. Los electrones se mueven por la hoja y el eje, lo que

hace que se separen. Cuando la barra se retira, el

electroscopio permanece cargado negativamente.

- -^ -

Cargue el electroscopio

positivamente mediante contacto

con una barra de vidrio:

Repita los procedimientos usando una barra de vidrio

cargada positivamente. Los electrones se mueven desde

la esfera para llenar la deficiencia en el vidrio, lo que deja

el electroscopio con una carga neta positiva cuando se

retira el vidrio.

Inducción para una sola esfera

Esfera no cargada Separación de carga

Los electrones se

mueven a tierra

Cargada por inducción

Inducción

La cantidad de carga

La cantidad de carga (q) se puede definir en

términos del número de electrones, pero el Coulomb

(C) es una mejor unidad para trabajo posterior. La

siguiente puede ser una definición temporal:

Coulomb: 1 C = 6.25 x 10

18 electrones

Esto significa que la carga en un solo electrón es:

1 electrón: e

• = - 1.6 x 10 - 19 C

Ejemplo 1. Si 16 millones de electrones se

remueven de una esfera neutral, ¿cuál es

la carga en coulombs sobre la esfera?

1 electrón: e

• = - 1.6 x 10 - 19 C

q = - 2.56 x 10

• 12 C

Dado que se remueven electrones, la carga que

permanece sobre la esfera será positiva.

Carga final sobre la esfera: q = +2.56 pC