Unidad 1: Electrostática

Liceo Bicentenario de Viña del Mar 8vo Básico 2020 – Física

Prof. Paula L. Durán Ávila

Objetivo de Aprendizaje

◦ OA 8 Analizar las fuerzas eléctricas, considerando: ◦ Los tipos de electricidad.◦ Los métodos de electrización (fricción, contacto e inducción). ◦ La planificación, conducción y evaluación de experimentos

para evidenciar las interacciones eléctricas.◦ La evaluación de los riesgos en la vida cotidiana y las posibles

soluciones.

INDICADORES DE EVALUACIÓN

◦ Explican cuando un cuerpo está eléctricamente cargado y cuando está eléctricamente neutro.

◦ Diferencian los materiales entre buenos y malos conductores de la electricidad.

◦ Explican los métodos de electrización de objetos por frotación y por contacto, considerando el tipo y cantidad de carga eléctrica que adquieren y la relación con sus tamaños.

◦ Investigan sobre las interacciones eléctricas que pueden ocurrir entre cuerpos con cargas eléctricas iguales o diferentes.

◦ Proponen medidas de protección ante eventuales descargas eléctricas que pueden ocurrir, como la conexión a la malla de tierra.

Observando 1: ◦ De las siguientes imágenes cuales se

relacionan con electricidad

◦ ¿De dónde proviene la energía que

alimenta las luminarias?

Actividad 1:

Corta trozos de papel pequeño y frota una regla de plástico o un globo sobre tu cabello y luego acerca el globo a los papeles cortados.

◦ ¿Qué observas?

◦ ¿A qué le atribuyes lo observado?

◦ Actividad complementaria página 94 del texto del estudiante.

◦ Video de un experimento con electrostática

Fuerza Electrostática

◦ En un átomo existen tres tipos de carga eléctrica ◦ Protones ( + )◦ Electrones ( - )◦ Neutrones ( 0 )

◦ Los protones no pueden separarse del núcleo, los electrones libres son los que se desplazan entre cuerpos

Fuerza Electrostática

Cuerpos Neutros : Igual cantidad de protones y electrones

Cuerpos Positivos : Menos electrones que protones

Cuerpos Negativos : Más electrones que protones

Fuerza ElectrostáticaEs la interacción entre los distintos cuerpos cargados, se rige por Ley de los Signos o de

Atracción y Repulsión

Ejercicios

1. En la siguiente imagen, se muestran tres cuerpos cargados y sus interacciones. Determine el signo de cada cuerpo y la interacción que sucederá entre B y C.

2. Se tienen 4 objetos A, B, C y D electrizados de modo talque A repele a B y atrae a C. A su vez C repele a D. Si se sabe que D posee carga positiva ¿Cuál es el signo de la carga B?

3. Podrías explicar que sucede con las cargas cuando nuestro pelo tiene frizz.

Electrización

◦ Un cuerpo puede adquirir carga de tres maneras distintas, debido al tránsito de electrones libres◦ Frotamiento◦ Contacto◦ Inducción

◦ Se rige por la Ley de conservación de la carga eléctrica, la carga no desaparece, solo se transmite entre los cuerpos.

QA

QB

qA

qB

Electrización por Frotación◦ 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.

◦ Simulación de Frotación

◦ https://phet.colorado.edu/sims/html/balloons-and-static-electricity/latest/balloons-and-static-electricity_es.html

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Electrización por Contacto◦ Al estar en contacto un cuerpo neutro con

otro electrizado, se produce transferencia de electrones.

◦ Ambos cuerpos quedan electrizados con cargas de igual signo.

Electrización por Inducción

◦ Al acercar un cuerpo cargado a uno neutro, las cargas positivas y negativas se redistribuyen en el cuerpo neutro.

◦ Si se conecta el cuerpo a otro conductor, las cargas negativas fluyen a través de él.

◦ El cuerpo queda electrizado con carga eléctrica.

Simulación de la electrización por inducción

◦ https://www.edumedia-sciences.com/es/media/48-influencia-electroestatica

Actividad 2:◦ Define los siguientes conceptos asociados a la electrización

por inducción ◦ Inductor

◦ Inducido

◦ Contacto a Tierra

◦ Cuerpos Polarizados

◦ Realiza tu propio dibujo que interprete cada una de las electrizaciones. ◦ Contacto

◦ Frotación

◦ Inducción

Ejercicios

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1. Un cuerpo está cargado negativamente cuando tiene

A) Cierto número de electrones libres.

B) déficit de electrones.

C) exceso de electrones.

D) Mismo número de electrones y protones

Ejercicio

2. Se tiene un electroscopio cargado negativamente, producto de lo cual se produce una pequeña separación de las hojas. Si ahora se aproxima una esfera con carga negativa a la esfera metálica del electroscopio, como muestra la figura, se espera que las hojas del electroscopio

A) Se separen aún más.B) se acerquen.C) permanezcan igual.D) No se puede determinar.

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Ejercicio

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3. Una barra aislante P, electrizada positivamente, se coloca en las proximidades de una barra metálica B (fija), no electrizada.

La esfera conductora E, también descargada, está suspendida por un hilo aislante, próxima al otro extremo de la barra. Se

puede afirmar que

I. la barra B se polariza.

II. la esfera E se polariza.

III. la barra B y la esfera E se atraen.

A) Sólo I

B) Sólo II

C) Sólo I y II

D) I, II y III

Ejercicio

4. Al poner en contacto dos cuerpos, uno cargado positivamente y otro

neutro, se espera que

A) ambos cuerpos queden cargados positivamente.

B) un cuerpo quede positivo y el otro negativo.

C) ambos cuerpos queden cargados negativamente.

D) que los cuerpos mantengan su estado eléctrico.

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Actividad Experimental

◦ Construcción de un electroscopio casero

◦ Trabajo en el laboratorio de ciencias

◦ Puedes desarrollar la actividad complementario

del cuaderno de actividades en las páginas 62 y

63.

Materiales

conductores Aislantes o dieléctricos

Contenidos Vistos◦ Carga electrostática

◦ Fuerza Electrostática

◦ Electrización

◦ Materiales conductores y aislantes

◦ Páginas del texto del estudiantes: 93 a 97

◦ Páginas del cuaderno de actividades: 62 a 67