Vista previa parcial del texto
¡Descarga Guia de estudio Ley de Coulumb y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Física solo en Docsity!
Capítulo 1. La carga eléctrica. Ley de Coulomb. 1 Introducción En este capítulo iniciaremos la descripción de al- gunas de las propiedades básicas de las fuerzas electrostáticas, para luego analizar la ley de Coulomb, la cual es la ley fundamental de la fuerza entre dos partículas cargadas. Decimos que la electrostática es la parte de la física que se ocupa del estudio de las propiedades y las acciones de las cargas cléctricas en reposo. Este estudio ha sido producto de un desarrollo histórico que describimos a continuación: Thales de Mileto, filósofo griego que vivió en la ciudad de Milcto en el siglo V antes de Cristo, fue quien observó las primeras interacciones eléctricas cuando frotó cl ámbar con una tela de lana. Notó, que el ámbar adquiría la propiedad de atraer cuer- pos pequeños y livianos. Posteriormente, Sir William Gilbert encontró que no solamente el ámbar adquiría la propiedad de atraer cuerpos, sino también, existían otros materiales a los que llamó eléctricos por compor- tarse como el ámbar. Se comprobó que al frotar dos cuerpos diferentes ellos se electrizaban, se car- gaban de electricidad (vidrio-lacre-resina-madera etc). Entre 1605 y 1682 T. Browne publica un informe acerca de las repulsiones eléctricas. Benjamín Franklin (1706-1790) sugiere la existen- cia de dos tipos de cargas. Esto lo logra después de múltiples observaciones experimentales, en- contrando que los fenómenos eléctricos ocurren Por la existencia de un fluido eléctrico presente en todos los cuerpos. Cuando dos cuerpos se frotan entre si, se lleva a cabo una transferencia de dicho Muido desde un cuerpo a otro. Charles Agustín Coulomb se encarga. de cuan- tíficar las fuerzas de repulsión y atracción entre las Cargas. A 1.2 Estructura de la materia. En cursos anteriores de física y química hemos estudiado que la materia, cualquicra que de ella se trate, está constituida por átomos los cuales a su vez están constituidos por tres partículas fundamen- tales: electrones, protones y neutrones. En cl modelo atómico de Bohr, los protones y los neutrones constituyen un bloque apretado y com- pacto llamado núcleo y a gran distancia de él se ubican los electrones, girando a su alrededor. El electrón poscc carga eléctrica negativa y es la partícula de menor masa dentro del átomo. Todos los electrones son iguales entre si, aun cuando per- tenezcan a distintos átomos. Los protones son de una masa bastante grande comparada con los electrones, pues, son 1836 veces cl tamaño de un electrón. Un protón está dotado de carga eléctrica positiva, es decir, presentan una carga igual en magnitud que la del electrón pero de signo opuesto. Los neutrones se ubican en el núcleo del átomo, no presentando carga eléctrica. Su masa es aproximadamente igual a la del protón. Un átomo, en su estado normal, presenta el mismo número de protones que de electrones, no teniendo en conjunto ni carga positiva ni negativa. La carga de cada protón es igual a la de cada electrón. De acuerdo a esto, se dice que el átomo es elec- tricamente neutro, Un cuerpo en estado neutro puede ganar o perder electrones por cualquier procedimiento mecánico. El cuerpo que gana electrones queda cargado negativamente y el que pierde los electrones queda cargado positivamente. Un átomo, que ha perdido uno o más electrones se llama ion positivo, y el átomo que ha ganado electrones recibe el nombre de ion negativo, Al 27. —T IATA AAN