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Introducción a la Electrostática: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones, Diapositivas de Física Médica
Estos apuntes de física introducen los conceptos básicos de la electrostática, incluyendo la carga eléctrica, el campo eléctrico, el potencial eléctrico y la energía potencial eléctrica. Se exploran las leyes fundamentales de la electrostática, como la ley de coulomb y la ley de gauss, y se presentan ejemplos prácticos para ilustrar su aplicación. El documento también incluye una sección sobre el movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme.
Tipo: Diapositivas
Antes del 2010
1 / 158
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¡Descarga Introducción a la Electrostática: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones y más Diapositivas en PDF de Física Médica solo en Docsity!
UNIDAD I
Física de Campos
Campo y Potencial Eléctrico
TEMAS
CAMPO Y POTENCIAL ELÉCTRICO
1. Presentación, charla motivacional, prueba diagnóstica. carga eléctrica y
propiedades.
2. Ley de Coulomb. Aplicaciones.
3. Laboratorio No 1. Electricidad estática
4. Campo eléctrico debido a cargas puntuales y a distribuciones de carga.
5. Flujo eléctrico y ley de Gauss. Aplicaciones.
6. Energía potencial eléctrica, diferencia de potencial, potencial eléctrico en
un campo uniforme.
7. Potencial eléctrico y energía potencial debido a distribuciones discretas y
continuas de cargas eléctricas.
8. EVALUACIÓN
Objetivos: Después de completar esta unidad deberá:
9. Demostrará mediante definiciones y ejemplos su comprensión de los conceptos de energía potencial eléctrica, potencial eléctrico y diferencia de potencial eléctrico. 10. Calculará la energía potencial de una carga conocida a una distancia determinada de otras cargas conocidas, y determinará si la energía es negativa o positiva. 11. Calculará el potencial absoluto en cualquier punto de la vecindad de cierto número de cargas conocidas. 12. Usará sus conocimientos sobre diferencia de potencial para calcular el trabajo necesario para mover una carga conocida desde un punto A hasta otro punto B en un campo eléctrico creado por una o varias cargas puntuales. 13. Escribirá y aplicará la relación entre la intensidad de campo eléctrico, la diferencia de potencial y la separación de placas paralelas de carga igual pero opuesta.
5
ELECTRICIDAD ESTÁTICA: Electricidad por frotamiento
Electricidad por frotamiento: Fenómeno descubierto por el filósofo griego Tales de Mileto hace 2500 años. Una barra de ámbar se frota contra piel de animal. La barra de ámbar adquiere la propiedad de atraer pedacitos de paja de pino. Ámbar en griego significa Elektron. Esta propiedad desconocida se le denominó carga eléctrica Se dice que el cuerpo está cargado eléctricamente y tiene una carga eléctrica Q. A la carga eléctrica del ámbar se le llamó resinosa. Lo mismo sucede cuando se frota una barra de vidrio con seda. Se carga eléctricamente. A la carga eléctrica del vidrio se le denomino vítrea. Al frotar un cuerpo neutro con otro, una parte de los electrones de la superficie se transfiere al otro cuerpo. Ambos cuerpos quedan electrizados con cargas de distinto signo.
7
Electrización por contacto
Este método de carga se presenta al poner en contacto un cuerpo neutro con otro
electrizado, se produce transferencia de electrones. Ambos cuerpos quedan electrizados
con cargas de igual signo.
- - - - - **Alambre conductor Esfera conductora cargada Esfera conductora descargada**
8
Electrización por inducción
La electrización por inducción es un proceso de carga de un objeto sin que exista un contacto directo.
**- -
- -** +
Cuerpo cargado (inductor) Cuerpo descargado
Cuerpo cargado con carga contraria la inductor
CARGA POR INDUCCION
1. CARGAS ELECTRICAS
1.1 CARGA ELÉCTRICA
1.2 Carga eléctrica y la estructura de la materia
1.2 Carga eléctrica y la estructura de la materia
Los responsables de la electricidad son los electrones
Existen dos tipos de cargas eléctricas: Positivas y
Negativas
El electrón tiene carga eléctrica negativa
El protón tiene carga eléctrica positiva
Un cuerpo cargado negativamente tiene exceso de
electrones o sea iones negativos.
Un cuerpo cargado positivamente tiene ausencia, falta o
defecto de electrones, o sea tiene iones positivos.
1.3 La carga eléctrica se conserva
Principio de conservación de la carga: La suma algebraica de
todas las cargas eléctricas en cualquier sistema cerrado es
constante.
La magnitud de la carga del electrón o del protón es la
unidad natural de carga.
La carga está cuantizada: Toda carga es múltiplo entero de la
carga del electrón. Llamado el cuanto de carga.
19
Unidad de medida
La unidad del SI para la carga eléctrica se llama coulomb ( C ). El coulomb en realidad es una unidad muy grande para electricidad estática. Por ende, con frecuencia es necesario usar los prefijos métricos. 1 mC = 1 x 10
- C 1 mC = 1 x 10
C 1 miliCoulomb 1 miliCoulomb 1 nC = 1 x 10
C 1 nC = 1 x 10
C 1 nanoCoulomb 1 nanoCoulomb 1 μC = 1 x 10
C 1 μC = 1 x 10
C 1 microCoulomb 1 microCoulomb 1 pC = 1 x 10
C 1 pC = 1 x 10
C 1 picoCoulomb 1 picoCoulomb