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Física y Química 3º Curso Educación Secundaria Obligatoria

Curso académico 2017/2018

FÍSICA Y QUÍMICA

Unidad 6: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

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ÍNDICE DE CONTENIDOS

Física y Química 3º Curso Educación Secundaria Obligatoria

Curso académico 2017/2018

1. Naturaleza eléctrica de la materia

1.1. Formas de electrización

2. Carga eléctrica. Ley de conservación

2.1. Carga eléctrica

2.2. Carga neta y ley de conservación de la carga

3. Ley de Coulomb

4. Fenómenos eléctricos “cotidianos”

4.1. Los rayos

4.2. Otros fenómenos electrostáticos

5. Magnetismo e imanes. Polos magnéticos

5.1. Tipos de materiales magnéticos

5.2. Clasificación de los imanes

5.3. La Tierra, un gigantesco imán

6. Actividades de ampliación y repaso

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¿Alguien ha realizado alguna vez la siguiente “experiencia”?

¿Por qué el bolígrafo atrae al papel?

1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

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1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

- Como vimos en el unidad 1, la materia está formada por átomos.

Electrón

(carga negativa)

- Cada átomo está formado por un núcleo, donde están los protones (que poseen

carga positiva) y los neutrones, y la corteza electrónica en la que se encuentran los

electrones con carga negativa.

Protón

(carga positiva)

- Por tanto, cuando dos cuerpos

entran en contacto, “interaccionan”

las cortezas electrónicas de los átomos

que están en la superficie de los

mismos, produciéndose una

transferencia de electrones de un

cuerpo a otro.

- Esto explica el fenómeno conocido

como electrización de la materia, es

decir, por qué ciertos cuerpos

adquieren propiedades eléctricas (por

ejemplo el bolígrafo).

Página 129, actividades 2, 3 y 4

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1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

1.1. Formas de electrización

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1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

1.1. Formas de electrización

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1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

1.1. Formas de electrización

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2. CARGA ELÉCTRICA. LEY DE CONSERVACIÓN

- “En condiciones normales”, los átomos son eléctricamente neutros, es decir, tienen

el mismo número de protones (cargas positivas) que de electrones (cargas negativas).

2.1. Carga eléctrica

- Si los átomos son eléctricamente neutros y la materia está formada por átomos, la

materia también es neutra eléctricamente hablando.

- No obstante, cuando dos cuerpos intercambian electrones dejan de ser neutros y

adquieren propiedades eléctricas, es decir, presentan carga eléctrica (el cuerpo que

recibe electrones queda cargado negativamente ya que tiene electrones en exceso y el

que los cede queda cargado de forma positiva pues tiene un exceso de protones).

La carga eléctrica es una magnitud física mediante la cual se mide las propiedades

eléctricas de la materia. Es decir, se “mide” si un cuerpo posee carga eléctrica y si ésta es

positiva o negativa.

- En el SI la carga eléctrica se mide en culombios, C. (físico francés C.A. De Coulomb)

- Los cuerpos con la misma carga se repelen, mientras que los de “carga contraria” se

atraen.

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2. CARGA ELÉCTRICA. LEY DE CONSERVACIÓN

2.2. Carga neta y ley de conservación de la carga

Carga neta:

• La carga neta es la diferencia entre el número de protones y el de electrones

que posee un cuerpo electrizado.

• Recordemos aniones (S2-) y cationes (Fe3+).

Ley de conservación de la carga:

• En los fenómenos de electrización (cuando un cuerpo intercambia electrones

con otro) la carga nata se conserva. Es decir, la misma carga negativa que

adquiere un cuerpo (el que recibe electrones) la adquiere el otro pero positiva (el

que cede los electrones). Por tanto, en un sistema aislado, la carga neta

permanece constante.

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3. LEY DE COULOMB

- En apartados anteriores hemos visto que dos cuerpos con carga del mismo signo se

repelen, y si es de signo contrario se atraen.

Pero; ¿con qué fuerza se repelen o atraen?:

Página 135, actividades 17 y 18

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4. FENÉMENOS ELÉCTRICOS COTIDIANOS

4.1. Los rayos

- Los rayos se originan cuando hay zonas con diferentes cargas eléctricas dentro de

una nube (intranube), entre dos nubes (internube) o entre una nube y la superficie

de la Tierra (nube-Tierra).

- Aunque aún el proceso está en estudio,

parece ser que los “cristales” de hielo más

pequeños y ligeros se sitúan en la parte

alta de la nube cargados positivamente,

mientras que los más pesados se sitúan en

la parte baja con carga negativa. Esta

carga negativa provoca, por inducción, la

electrización de la superficie de la Tierra.

- Los rayos solo se producen en nubes de “tipo cumulonimbo”.

- En estas condiciones puede “surgir” un rayo. Los más peligrosos para nosotros son

los de tipo “nube-Tierra”, que se producen en dos fases tal y como se muestra en la

siguiente diapositiva.

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4. FENÉMENOS ELÉCTRICOS COTIDIANOS

4.1. Los rayos

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4. FENÉMENOS ELÉCTRICOS COTIDIANOS

4.1. Los rayos

El pararrayos:

• Está comprobado que la electricidad tiene tendencia a “escapar” (salir o entrar)

por los extremos puntiagudos de los objetos. Esta propiedad permitió desarrollar

los pararrayos.

Página 137, actividades 20, 23, 24, 25 y 26

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4. FENÉMENOS ELÉCTRICOS COTIDIANOS

4.2. Otros fenómenos electrostáticos

¿Alguna vez has notado un “calambrazo” al tocar un coche?:

• Cuando un coche se mueve su carrocería sufre una continua fricción (“roce”)

con el aire, quedado electrizada por frotamiento. Si tocas la carrocería, poco

tiempo después de que el coche se detenga, puede que se produzca una descarga

eléctrica a través de tu cuerpo.

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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS

Magnetismo:

• Como veremos a continuación, los imanes “tan solo” pueden atraer a unos

cuantos metales como: el hierro, el níquel, el cobalto o las aleaciones de éstos.

Imanes. Polos magnéticos:

• La fuerza con la que un imán atrae a un metal no es la misma en todas sus

partes. Las zonas donde es máxima se denominan polos magnéticos. Un imán

tiene dos polos, norte (N) y sur (S).

• No es posible conseguir un “monopolo” magnético. Es decir, si fragmentamos

un imán, en cada uno de los fragmentos aparece el polo norte y el polo sur.

• Cuando “se enfrentan” dos imanes, los polos del mismo tipo se repelen, y los

de distinto tipo se atraen.

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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS

Imanes. Polos magnéticos (continuación):

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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS

5.1. Tipos de materiales magnéticos

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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS

5.1. Clasificación de los imanes

Según su origen:

Fe3O4

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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS

5.2. Clasificación de los imanes

Según el tiempo “que duran” sus propiedades magnéticas:

• Imanes temporales: son los que pierden sus propiedades magnéticas cuando

deja de actuar la causa que produce la imantación. Se utilizan para la fabricación

de timbres eléctricos, algunos tipos de teléfonos, etc.

• Imanes permanentes: son los que mantienen de forma indefinida sus

propiedades magnéticas. Ejemplo: el acero. Se utilizan para la fabricación de

dinamos, motores, etc.

Página 139, actividad 28

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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS

5.3. La Tierra, un gigantesco imán

¿Por qué las brújulas “apuntan” al norte?

¿Qué ocurre si a una brújula se le acerca un imán?

Página 141, actividades 33, 34 y 37

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7. ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN Y REPASO

Página 146, actividades 1, 2, 3, 5 y 6

Página 147, actividades 9, 11, 13 y 14

Página 148, actividades 19, 20, 21, 22, 23 y 25

Página 149, actividades 26, 28, 29 y 32