CARGA ELECTRICA

Las cargas eléctricas son partículas que ejercen fuerzas atractivas y repulsivas entre ellas. 

Toda materia está formada por partículas como éstas llamadas átomos. Un átomo a su vez está compuesto por pequeños elementos:

Protón. Tiene carga eléctrica positiva, se encuentra localizado en el núcleo. Neutrón. No tiene carga eléctrica. Se sitúa en el núcleo junto con los protones. Electrón. Posee carga eléctrica negativa y se encuentra en la corteza.

Las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de diferente signo se atraen; es decir que las fuerzas electrostáticas entre cargas de igual signo (por ejemplo dos cargas positivas) son de repulsión, mientras que las fuerzas electrostáticas entre cargas de signos opuestos (una carga positiva y otra negativa), son de atracción.

Atracción y repulsión de cargas.

Unidad de medida

La unidad con que se mide la carga eléctrica es el coulomb (C), en honor a Charles Coulomb, Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica, y que corresponde a lo siguiente:

1 Coulomb = 6.25x1018 electrones.

Por lo que la carga del electrón es de 1.6x10-19 C.

10−3 C mC miliculombio 103 C kC kiloculombio

10−6 C µCmicroculombio

106 C MCmegaculombio

10−9 C nCnanoculombio Prefijos comunes

un cuerpo está cargado negativamente si tiene un exceso de electrones

Y cargado positivamente si tiene una ausencia de electrones, es decir, si tiene más protones que electrones.

¿Cuándo un cuerpo está cargado eléctricamente?

Nota: Un átomo en su totalidad tiene carga neutra, ya que posee el mismo número de electrones que de protones.

Negativo

Positivo

Propiedades de los cuerpos cargados eléctricamente

La carga eléctrica no se crea ni se destruye, solo cambia de lugar

Los átomos con el mismo numero de cargas eléctricas negativas y positivas son neutros

Los átomo adquieren carga eléctrica cuando pierden o ganan cargas negativas(electrones)

Los átomos pueden adquirir o ceder electrones solo en cantidades enteras

Los cuerpos con carga eléctrica ejercen fuerzas electrostáticas entre ellos (atracción o repulsión)

Alrededor de los cuerpos cargados eléctricamente se forma un campo eléctrico

¿Cómo Se Cargan Los Cuerpos?

Electrización por frotamiento 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.

Electrización por inducción

Es cuando, la presencia de una carga cercana hace que los electrones se junten o dispersen, aun sin contacto físico. 

Electrización por contacto Al poner en contacto un cuerpo neutro con otro cuerpo electrizado, se produce transferencia de electrones.Ambos cuerpos quedan electrizados con cargas de igual signo.

Conductores y aisladores eléctricos

Existen algunos materiales, como los metales, que tienen la propiedad de permitir el movimiento de cargas eléctricas, y por ello reciben el nombre de conductores eléctricos.

En cambio, hay otros, como el vidrio, el plástico, la seda, etc., que impiden el movimiento de cargas eléctricas a través de ellos, y por esto reciben el nombre de aisladores o aislantes eléctricos.

La Ley de Coulomb dice que:

"la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario”.

LEY DE COULOMB

k es una constante conocida como constante Coulomb y las barras denotan valor absoluto. (en el vacío vale K = 9 10 –9 N m2/C2)

F es el vector Fuerza que sufren las cargas eléctricas. Puede ser de atracción o de repulsión, dependiendo del signo que aparezca (en función de que las cargas sean positivas o negativas). (newton, N)

r la distancia entre las cargas (Metros, M)

1.-Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas Q1 = + 1 x 10-6 C. y Q2 = + 2,5 x 10-6 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 5 cm.

EJERCICIOS

2.-Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1 = -1,25 x 10-9 C. y q2 = +2 x 10-5 C. que se encuentran en reposo y en el vacío a una distancia de 10

cm. 

EJERCICIOS

EJERCICIOS

3.-Dos cargas eléctricas de q1= 1 * 10 −9 c y q2= 2 x 10 −9 c se encuentran separadas a una distancia de 12 cm. Calcular la fuerza que actúa sobre las cargas

1 * 10−9 C*2 * 10−9 C(0.12m) 2

=1.25 x 10 −6 N

EJERCICIOS

4.-¿Cuanto vale la fuerza que ejerce entre si dos cargas positivas cada una de 2 micro culombio (µC) separadas a una distancia de 10 centímetros?

=2*10 −6 C * 2*10 −6 C (0.10m) 2

= 3.6 N

Dos cargas q1= 4µC y q2= -8µC están separadas a una distancia de 4 mm ¿ con que fuerza se atraen?

=4*10 −6 C* -8*10 −6

C (0.004mm) 2=18000 N