Electrización, Fuerza Eléctrica y Campo Eléctrico Flashcards
Recordar los contenidos básicos que describen la electrostática clásica
¿En qué consiste la ley de Coulomb?
La relación entre la fuerza y la carga eléctrica, y la distancia. Si las cargas son de igual signo, la fuerza es de repulsión; si tienen signos distintos, la fuerza es de atracción.
La fuerza eléctrica es proporcional al multiplo de las cargas involucradas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa las cargas.
¿En qué unidades se mide la carga eléctrica?
En Coulombs [C]
¿Cuál es la unidad de medida de la carga y qué signos les pueden ser dados?
El Coulomb, C, is la unidad de carga según el SI y puede tener valores que son positivos (para la corriente o protones) o negativos (para los electrones).
Debido a que en los exámenes generales de física están relacionados con cargas en movimiento positivas (+), los Coulombs serán considerados principalmente positivos.
Las mediciones indican que hay un campo eléctrico que rodea a la Tierra. Su magnitud es aproximada mente de 100 [N/C] en la superficie terrestre, y apunta hacia dentro, es decir, hacia el centro de la Tierra. A partir de esta información, ¿es posible saber si la Tierra tiene carga positiva o negativa?
Sí, ya que dicen que apunta hacia el centro y esto implica que se midió usando una partícula de prueba positiva sobre la superficie de la Tierra. Si apunta hacia dentro entonces implica que la carga total de la Tierra es negativa.
Explica qué es un aislante eléctrico
Un material sin partículas cargadas libres, a través del cual las cargas no fluyen con facilidad.
¿Qué es el campo eléctrico?
Fuerza por unidad de carga; se puede considerar como una “aura” que rodea a los objetos cargados, y es un almacén de energía eléctrica. En torno a un cuerpo cargado, el campo disminuye con la distancia siguiendo la ley del cuadrado inverso, como un campo gravitacional. Entre placas paralelas con carga opuesta, el campo eléctrico es uniforme.
¿Qué es la electrización por contacto?
Transferencia de carga eléctrica entre objetos mediante simple contacto.
¿Qué es la electrización por frotamiento?
Transferencia de carga eléctrica entre objetos mediante frotamiento.
Dependiendo de cada uno de los materiales involucrados, uno cederá electrones al otro haciendo que los cuerpos queden con cargas opuestas.
¿Qué es la electrización por inducción?
Redistribución de cargas eléctricas en los objetos causada por la influencia eléctrica de un objeto cargado cercano sin estar en contacto.
Necesita de un elemento a tierra para poder realizarse.
¿Qué es un conductor eléctrico?
Cualquier material que contiene partículas cargadas libres, que fluyen con facilidad a través de él, cuando una fuerza eléctrica actúa sobre ellas.
¿Qué es el Coulomb?
La unidad SI de la carga eléctrica. Un coulomb (símbolo C) equivale a la carga total de 6.25x x1018 electrones
¿Cuál es la expresión para calcular el campo eléctrico?
E = k · Q / r2 o bien,
E = Fe / q0
Donde E es el campo eléctrico medido en [N/C], k es la constante eléctrica, Q es la carga que se está estudiando su campo y r es la distancia a la que se mide el campo (desde Q hasta donde está la partícula de prueba cuya carga es q0). Fe es la fuerza eléctrica entre Q y q0.
¿Por qué la fuerza gravitacional predomina sobre las fuerzas eléctricas entre la Tierra y la Luna?
Principalmente por sus constantes asociadas y el hecho de que la carga eléctrica neta en los planetas parece ser cero en la mayoría de los casos. Esto hace que no exista fuerza eléctrica entre los cuerpos más masivos (o sea despreciable) y la gravitación sea mucho más relevante.
En términos más técnicos, también podemos considerar que la constante de gravitación universal es demasiado pequeña y hace que las fuerzas gravitacionales a nivel atómico sea casi inexistente.
¿Qué parte de un átomo tiene carga positiva, y qué parte tiene carga negativa?
La parte positiva es el núcleo (donde se encuentran los protones) y la parte negativa se encuentra en las capas exteriores (las órbitas donde están los electrones).
¿Cómo se compara la carga de un electrón con la de otro electrón? ¿Y cómo se compara con la de un protón?
Las cargas entre electrones son idénticas en valor y en signo. En cambio, comparado con el protón, el signo de la carga es opuesto con respecto al electrón, pero tienen igual valor numérico.
¿Cómo se define la dirección de un campo eléctrico?
Depende del efecto que tenga la carga que genera el campo sobre la partícula de prueba que siempre es positiva.
Para cargas positivas se dice que el campo sale de ellas, mientras que para partículas negativas se dice que el campo se dirige hacia ellas.
Dos piezas de plástico, una en forma de anillo completo y la otra con forma de la mitad de un anillo, tienen los mismos radio y densidad de carga. ¿Cuál campo eléctrico en el centro tiene la mayor magnitud? Argumenta tu respuesta.
La mayor magnitud del campo está en el cuerpo que tiene forma de una mitad de anillo porque los vectores de campo generan un campo total que iría hacia la derecha, mientras que el anillo completo tendría un vector de campo nulo en su centro.
