lunes, 11 de febrero de 2013

La carga eléctrica. 1º Clase.

En estas 10 horas vamos a intentar estudiar algo sobre la fuerza eléctrica,
Concretamente sobre:

1. Cuerpos cargados. 
2. Conductores y aislantes.
3. Ley de Coulomb.
4. Fuerza sobre varias cargas.
5. Campo eléctrico. Líneas de campo. Intensidad de campo.

 
La carga eléctrica.

En todos los átomos existen las mismas partículas. Los protones y los electrones tienen una propiedad que llamamos carga eléctrica y que hace que se atraigan con una fuerzas que llamamos fuerza eléctrica. Un átomo tiene normalmente el mismo número de protones y neutrones y por tanto no tiene carga neta, como les ocurre a la mayoría de los cuerpos. 

En el modelo actual de partículas el protón se forma a partir de la unión de tres quarks, los cuales tienen carga 2/3; 1/3 de la carga del protón y del electrón.

Sin embargo en la naturaleza no vamos a encontrar cargas menores que la del electrón y el proton. Es la carga elemental natural, cualquier carga es un múltiplo de ella. La carga eléctrica se conserva en todos los procesos naturales. La carga no se crea ni se destruye, aunque hay que tener en cuenta el signo. De un cuerpo de carga 0, podemos sacar dos cargas de por ejemplo -5 y +5.

La unidad de carga en el sistema internacional es el Culombio  C. Se llama así en honor del físico francés C.A. Coulomb que descubrió la fórmula que permite calcular la fuerza entre cargas eléctricas.
1 Culombio = 6,2×1018 electrones
Es una unidad bastante grande de carga ya que:
La carga de un bolígrafo cargado por frotamiento puede ser nanoculombios   (milmillonesima de culombios).

La carga de los aparatos que vimos en la Facultad microculombios  millonésima de culombio.

Podemos obtener carga eléctrica neta por frotamiento. Utilizando materiales como ámbar, plásticos, vidrio, metales, lana, poliester etc. Podemos utilizar máquinas como el disco de whimshurst o el Van der Graff. 


También podemos cargar un objeto por la influencia de otro ya cargado. Es el método conocido como carga por inducción. Para saber más en esta página.

Cuestion: Suponte dos bolitas iguales de poliestireno cargadas con igual carga y de signo contrario. Están colgadas de unos hilos finos. 
Acercamos las bolas ¿Qué ocurrirá? Dibuja en un esquema las bolas con las fuerzas que actúan sobre ellas.

Suponte ahora que colocamos en el espacio entre las bolas una placa metálica ¿Se verá afectada la fuerza anterior por la presencia de la placa?

Cuestión:  ¿Qué ocurrirá con el siguiente dispositivo?
Cuestión. Y con este otro en el añadimos nuestra mano:
I
Investiga los valores y completa la siguiente tabla:
PARTICULACARGA (Coulomb)MASA (Kilogramos)
ELECTRÓN1,602 x 10 –19
PROTON
1,676 x 10-27
NEUTRON
ALFA





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