{"id":2748,"date":"2020-07-06T22:46:12","date_gmt":"2020-07-06T22:46:12","guid":{"rendered":"http:\/\/lash.utrng.edu.mx\/?p=2748"},"modified":"2020-07-07T16:13:53","modified_gmt":"2020-07-07T16:13:53","slug":"electrostatica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/?p=2748","title":{"rendered":"Electrost\u00e1tica"},"content":{"rendered":"\n

Parte de la Electricidad que comprende el estudio de las cargas el\u00e9ctricas en reposo, los Campos el\u00e9ctricos asociados, las Interacciones el\u00e9ctricas y su caracter\u00edstica energ\u00e9tica.<\/p>\n\n\n\n

Recordemos que todo cuerpo sustancial est\u00e1 formado por part\u00edculas, a su vez est\u00e1 formado por mol\u00e9culas y cada mol\u00e9cula, por \u00e1tomos.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Puntos importantes de la teor\u00eda at\u00f3mica:<\/p>\n\n\n\n

  1. Todo \u00e1tomo est\u00e1 conformado por dos zonas: la zona nuclear o n\u00facleo<\/strong> con carga positiva<\/strong> y una zona extranuclear<\/strong>, que rodea al n\u00facleo, en la cual se distribuyen los electrones.<\/li>
  2. Los electrones de todos los \u00e1tomos son id\u00e9nticos y cada electr\u00f3n tiene la misma cantidad de carga negativa y la misma masa.<\/li>
  3. En todo \u00e1tomo la zona nuclear o n\u00facleo se compone de protones y neutrones.<\/strong> Los protones <\/strong>tienen casi 2 000 veces m\u00e1s masa que los electrones<\/strong>, pero poseen carga positiva igual en valor a la negativa de los electrones. Los neutrones <\/strong>tienen masa un poco mayor que la de los protones<\/strong> pero son el\u00e9ctricamente neutros.<\/li>
  4. Todo \u00e1tomo normal, neutro \u00f3 basal, posee el mismo n\u00famero<\/strong> de protones y electrones.<\/li>
  5. El n\u00famero at\u00f3mico de un \u00e1tomo est\u00e1 dado por el n\u00famero de protones o electrones y se le representa por \u00abZ\u00bb<\/strong>. La suma de protones y neutrones o (nucleones)<\/strong> da el n\u00famero de masa y se le representa por la letra \u00abA\u00bb<\/strong>. Luego el n\u00famero de neutrones<\/strong> se le representa por la letra \u00abN\u00bb<\/strong>; se cumple la siguiente relaci\u00f3n:
    1. N = A -Z<\/strong><\/span><\/li><\/ol><\/li>
    2. Se llama i\u00f3n al \u00e1tomo que ha ganado o perdido electrones.<\/li>
    3. Cuando un \u00e1tomo neutro pierde uno o m\u00e1s electrones queda \u00abionizado positivamente\u00bb. El \u00e1tomo que gana uno o m\u00e1s electrones queda \u00abionizado negativamente\u00bb.<\/li><\/ol>\n\n\n\n

      Carga El\u00e9ctrica \u00abq\u00bb<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

      \u00bfQu\u00e9 nos expresa la carga el\u00e9ctrica?<\/p>\n\n\n\n

      La carga el\u00e9ctrica es una magnitud f\u00edsica escalar cuyo valor expresa si los \u00e1tomos de un cuerpo han ganado o perdido electrones.<\/p>\n\n\n\n

      Asimismo la carga el\u00e9ctrica<\/span><\/strong> es una propiedad de la materia que se caracteriza por generar alrededor suyo su respectivo campo el\u00e9ctrico<\/span><\/strong>. El campo el\u00e9ctrico permite las interacciones el\u00e9ctricas.<\/p>\n\n\n\n

      Unidad de Medida:<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

      La unidad de medida de la carga el\u00e9ctrica en el SI es el COULOMB \u00abC\u00bb, los subm\u00faltiplos usuales de la carga el\u00e9ctrica son:<\/p>\n\n\n\n

      • 1 milicoulomb 1 mC = 10-3<\/sup> C<\/li>
      • 1 microcoulomb 1 mC = 10-6<\/sup> C<\/li>
      • 1 nanocoulomb 1 nC = 10-9<\/sup> C<\/li>
      • 1 picocoulomb 1pC = 10-12<\/sup> C<\/li><\/ul>\n\n\n\n
        \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

        Actualmente se investiga la posibilidad de la existencia de part\u00edculas que puedan tener un tercio o dos tercios de la carga de un electr\u00f3n, la cual en estudios te\u00f3ricos se llama Cuark o Quark, en dichas investigaciones, se clasifican a los cuerpos electrizados en dos grupos:<\/p>\n\n\n\n

        1. Los que como el vidrio o la lana, se cargan Positivamente.<\/li>
        2. Los que como la seda o la resina, se cargan Negativamente.<\/li><\/ol>\n\n\n\n

          Tabla Tribo El\u00e9ctrica.<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

          Obtenida experimentalmente, indica algunas sustancias ordenadas de manera creciente de acuerdo a su electronegatividad:<\/p>\n\n\n\n

          \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
          \n\n\n\n

          Ley fundamental de la Electrost\u00e1tica \/ Ley de Coulomb<\/span><\/code><\/strong><\/p>\n\n\n\n

          Dos cargas puntuales y fijas, situadas en el vac\u00edo, experimentan una fuerza de interacci\u00f3n el\u00e9ctrica que es directamente proporcional al producto de los valores de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de separaci\u00f3n<\/em><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

          Una carga es Puntual<\/strong> si esta distribuida en un cuerpo cuyas dimensiones relativas son despreciables en comparaci\u00f3n con las dem\u00e1s dimensiones que intervienen en un problema.<\/p>\n\n\n\n

          \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

          Donde:<\/p>\n\n\n\n

          • F:<\/span><\/strong> Es la fuerza el\u00e9ctrica en Newton \u00abN\u00bb<\/li>
          • |Q| y |q|:<\/span><\/strong> Valores de las cargas puntuales, en Coulomb \u00abC\u00bb.<\/li>
          • d:<\/span><\/strong> Distancia entre las dos cargas puntuales, en Metro \u00abm\u00bb.<\/li>
          • K:<\/span><\/strong> Coeficiente de la Ley de Coulomb.<\/li><\/ul>\n\n\n\n

            El valor de \u00abK\u00bb depende del medio material que rodea a las cargas el\u00e9ctricas. El valos de K en el aire y\/o vacio es:<\/p>\n\n\n\n

            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

            Tambi\u00e9n podemos encontrar la Ley de Coulomb as\u00ed:<\/p>\n\n\n\n

            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

            El valor del coeficiente de la Ley de Coulomb esta dada por:<\/p>\n\n\n\n

            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

            Ejemplo 1:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            Calcular la fuerza con que se repelen dos electrones que estan a 0.2×10-8<\/sup> m.<\/p>\n\n\n\n

            Soluci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n

            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
            \"\"<\/figure>\n\n\n\n

            Respuesta:<\/strong> F = 576×10-13<\/sup> N<\/strong><\/span><\/p>\n\n\n\n

            Ejemplo 2:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            \u00bfCon qu\u00e9 fuerza atraen una masa de 4 protones con una masa de 12 electrones que est\u00e1n separados una distancia de 2×10-9<\/sup>m?<\/p>\n\n\n\n

            Soluci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n

            \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
            \"\"<\/figure>\n\n\n\n

            Respuesta: F= 276.48 x 10-11<\/sup> N<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

            Ejemplo 3:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

            Dos esferitas iguales tienen cargas de +60 u.e.q. y -100 u.e.q. Calcular:<\/p>\n\n\n\n

            1. \u00bfCon qu\u00e9 fuerza se atraen o se repelen si se les pone en contacto?<\/li>
            2. \u00bfCon qu\u00e9 fuerza si despu\u00e9s de juntarlos se separan 20 cm de distancia?<\/li><\/ol>\n\n\n\n

              Soluci\u00f3n:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

              Q=+60 u.e.q.<\/strong><\/p>

              q=-100u.e.q.<\/strong><\/p>

              d1<\/sub>=0cm<\/strong><\/p>

              d2<\/sub>=20cm<\/strong><\/p>

              F1<\/sub> y F2<\/sub> = ?<\/strong><\/p>

              K= din x cm2<\/sup> \/ (u.e.q.)2<\/sup><\/strong><\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

              1). Si se ponen en contacto, la fuerza de atracci\u00f3n neta viene a ser la suma de las cargas:<\/p>\n\n\n\n

              (+60)+(-100)=-40 u.e.q.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

              2). Como al entrar en contacto, la carga neta se reparte entre las dos esferitas, la fuerza a 20 cm de distancia es de repulsi\u00f3n y su valor es:<\/p>\n\n\n\n

              \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

              Reemplazando valores:<\/p>\n\n\n\n

              \"\"<\/figure>\n\n\n\n

              Respuesta: F= 1 din = 10-5<\/sup> N<\/span><\/strong><\/p>\n\n\n\n

              Ejemplo 4:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

              En los extremos de la hipotenusa de un Tri\u00e1ngulo, cuyos catetos miden 3 y 4cm, hay dos cargas positivas de 18 y 100 u.e.q.,calcular:<\/p>\n\n\n\n

              1). La fuerza que ejercen sobre una carga positiva de 2 u.e.q. situada en el v\u00e9rtice del \u00e1ngulo recto.<\/p>\n\n\n\n

              2). Calcular tambi\u00e9n, con qu\u00e9 fuerza se rechazan entre ellas.<\/p>\n\n\n\n

              Soluci\u00f3n:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

              \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

              1). F = ? 2). F1-2<\/sub> = ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n

              \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

              Recordando que:<\/p>\n\n\n\n

              \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
              \"\"<\/figure>\n\n\n\n
              \n\n\n\n
              \"\"<\/figure>\n\n\n\n

              Las fuerzas (1) y (2) son componentes de las fuerzas de repulsi\u00f3n de q1<\/sub> y q2<\/sub> sobre q3<\/sub>, mediante la recta del paralelogramo se nota el rechazo o repulsi\u00f3n total.<\/p>\n\n\n\n

              \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n
              \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

              Respuestas:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

              F= 13.12 din<\/strong><\/p>\n\n\n\n

              \"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

              <\/p>\n\n\n\n

              F1-2<\/sub> = 72 din<\/strong><\/p>\n\n\n\n

              \n\n\n\n

              Ejercicios<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n

              1. Dos cargas de 0.1 g de masa, est\u00e1n suspendidas de un mismo punto mediante dos hilos de seda de 13 cm de longitud. Como est\u00e1n cargadas con cargas positivas se separan 10 cm. \u00bfCu\u00e1l es la carga de cada una?<\/p>\n\n\n\n

              2. \u00bfCu\u00e1l es la fuerza el\u00e9ctrica de repulsi\u00f3n entre dos electrones separados un distancia d= 10-10<\/sup> m?<\/p>\n\n\n\n

              3. Cuatro cargas est\u00e1n colocadas en los v\u00e9rtices de un cuadrado de lado 20 cm. Dos de +5 C, diametralmente opuestos y de -2 C y +2C tambi\u00e9n diametralmente opuestos. Al centro va una carga de -1 C. \u00bfCu\u00e1l es la fuerza que act\u00faa sobre esta carga?<\/p>\n\n\n\n

              5. Dos peque\u00f1as esferas de 0,1 g de masa cada una, est\u00e1n suspendidas en el aire de un mismo punto, con hilos de 30 cm de longitud. Cuando las esferas tienen igual carga se separan una distancia de 1,8 cm calcular:<\/p>\n\n\n\n

              a) \u00bfCu\u00e1l es la fuerza repulsiva?<\/p>\n\n\n\n

              b) \u00bfCu\u00e1l es la carga de cada esfera?<\/p>\n\n\n\n

              6. Hallar la fuerza de repulsi\u00f3n entre dos cargas iguales de 2C separadas en el aire 500m.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

              Parte de la Electricidad que comprende el estudio de las cargas el\u00e9ctricas en reposo, los Campos el\u00e9ctricos asociados, las Interacciones el\u00e9ctricas y su caracter\u00edstica energ\u00e9tica. Recordemos que todo cuerpo sustancial est\u00e1 formado por part\u00edculas, a su vez est\u00e1 formado por mol\u00e9culas y cada mol\u00e9cula, por \u00e1tomos.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0,"footnotes":""},"categories":[63],"tags":[],"class_list":["post-2748","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-segundoparcialfisica-ti"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2748","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=2748"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2748\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2781,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/2748\/revisions\/2781"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=2748"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=2748"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lash.utrng.edu.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=2748"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}