Post on 21-Oct-2015
CAMPO ELÉCTRICO
Introducción al tema
En el presente estudio trataremos la electricidad con la electrostática, que se fundamenta en las
cargas en reposo. Luego, nos ocuparemos del concepto de conductores y aislantes y la forma en
que un conductor puede adquirir una carga eléctrica, asimismo estudiaremos la relación entre
flujo eléctrico y la Ley de Gauss, igualmente, los conceptos de potencial y voltaje cuya
comprensión son relevantes para entender la manera que funcionan los circuitos eléctricos y
otros.
Aprendizajes esperados
Conozcamos ahora las capacidades y actitudes a desarrollar en este quinto tema:
Capacidad
Resuelve problemas reales aplicando las leyes de la electrostática (interacciones
eléctricas y ley de Coulomb, campo eléctrico y ley de Gauss).
Explica qué es el potencial eléctrico y la energía potencial eléctrica.
Indica posibles aplicaciones de la fuerza electromotriz y demuestra su funcionamiento.
Actitudes
Valora los aportes de la física para mejorar la calidad de la vida humana.
Mapa conceptual
Fuerza eléctricas: distribuciones discretas de carga
Ley de coulomb - ley de gauss
Carga eléctrica
Es una propiedad o estado de la materia que se manifiesta por las acciones de atracción
o repulsión sobre otros cuerpos. Estas acciones si son comparadas con las fuerzas
gravitatorias son más fuertes.
La fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos se originan por la existencia de dos
tipos de carga: positiva o protón (exceso de carga eléctrica positiva o carencia de carga
negativa), negativa o electrón (exceso de cargas negativas o carencia de cargas
positivas).Cuerpos con carga del mismo signo se repelen y de signos contrarios se
atraen.
La carga se encuentra cuantizada es decir en forma de paquete en un número múltiplo
de la carga fundamental.
Unidad fundamental de carga (e)
El término carga significa dotar de electricidad (o la propiedad de electrificación).
La electricidad es la formación de cargas positivas y negativas.
La repulsión y no la atracción, es lo que permite determinar el signo de la carga
desconocida. Por ejemplo, si es repelido por una barra de vidrio, la carga desconocida
es positiva; si es repelido por la varilla de caucho, la carga desconocida es negativa.
Estos dos elementos determinan el tipo de carga del elemento desconocido.
La conservación de la carga nos
dice: En cualquier proceso la
carga no se crea ni se destruye;
simplemente se transfiere.
Conductores y aislantes
Los conductores eléctricos son aquellos materiales en los cuales algunos de los electrones son
electrones libres y se pueden mover libremente en el seno del material; cuando más electrones
libres se encuentren mucho más el material es buen conductor, por ejemplo los metales
Los aislantes eléctricos son aquellos materiales en los cuales todos los electrones están unidos a
átomos y no pueden moverse a través del material. Por ejemplo la madera, los plásticos, etc.
En tercer lugar se encuentran los semiconductores, cuyas propiedades eléctricas se ubican en
algún lugar entre los correspondientes a los aislantes y los conductores. Por ejemplo: el silicio y
el germanio.
Electrización de los cuerpos
Los cuerpos se pueden electrizar de tres
formas diferentes:
1. CARGA POR FROTAMIENTO.-Ésta forma
es la más sencilla de cargar un cuerpo con solo
frotarlo, por ejemplo cuando el cabello se peina,
pierde electrones adquiriendo carga positiva y el
peine gana dichos electrones y su carga final es
negativa.
2. CARGA POR CONTACTO.-Se presenta
cuando un cuerpo por exceso de electrones cede
algunos a otros cuerpos con el cual tiene contacto.
3.CARGA POR INDUCCIÓN.-Este fenómeno se
presenta cuando un cuerpo se carga eléctricamente
al acercarse a otro ya electrizado. Para ello, se pone
en contacto con un metal y el cuerpo adquiere una
carga positiva.
Cuando en un conductor se separan cargas iguales y
opuestas se dice que esta polarizado.
Ley de Coulomb
El módulo de la Ley de Coulomb es:
Distribución dicreta de cargas puntuales: principio de superposición
En un sistema de cargas, cada una de ellas ejerce una fuerza dada sobre cada una de las restante.
Por lo tanto la fuerza neta sobre cada carga es la suma vectorial de las fuerzas individuales
ejercidas sobre dicha carga por las restantes cargas del sistema. Este es el principio de
superposición.