Tarea 2

G2N05MariaPaulaMaria Paula Bustamante Rodriguez273484Universidad Nacional De ColombiaTarea 2 Carga elctrica y ley de Coulomb1.Calcule el nmero de partculas que hay en un centmetro cbico en la atmsfera respirableTenemos que el aire esta compuesto por 78% de Nitrgeno, 21% de oxigeno, y el porcentaje mnimo que queda en gases que no son relevantes para el calculo con esto entonces:

El peso molecular del aire es 2.8*10(-3) kg/molLa dencidad del aire a una temperatura de 25 es 1.18*10(-6)Entonces

2. Que es un coulomb?Unidad de medida derivada del Sistema Internacional de Unidades para la magnitud fsica cantidad de electricidad o carga elctrica, su smbolo es C, debe su nombre al francs Charles-Augustin de Coulomb.Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente elctrica.1 A= 1C * seg

3.Cuntos electrones tiene una partcula cuya carga elctrica es un Coulomb y cul es su masa en kg?Tenemos que:

Sabemos que la masa de un e = 9.1x10^(-31) y procedemos a:

Con esto sabeos que en 1 coulomb hay 6.25*10^(-18) e y tiene un peso de 5.68*10^(-12) kg

4.Cuntos protones tiene una partcula cuya carga elctrica es un Coulomb y cul es su masa en kg?Tenemos que:

Sabemos que la masa de un p = 1.7x10^(-27) y procedemos a:

Con esto sabemos que en 1 coulomb hay 6.25*10^(-18)p y tiene un peso de 1.6*10^(-8) kg

5.Haga un estimado de las dimensiones de las partculas arriba mencionadas. Suponga que cada partcula esta confinada en un volumen de un Armstrong cbicoCon los ejercicios anteriores notamos que ya tenemos los numeros de electrones de cada carga y asi podemos notar que para el volumen de los protones:

Y para los electrones el volumen es :

6. Cul es el campo elctrico que "siente" un electrn en un tomo de Hidrgeno?En un tomo de hidrogeno un electrn se distancia de un protn a 5.3*10^-11m, con la ley de Coulomb podemos determinar su campo electrico.

7. .Usando la Ley de Coulomb calcule la Fuerza Elctrica, en Newton, que el campo elctrico de un protn le hace a un electrn en un tomo de HidrgenoCon la ley de Coulomb sabemos que la fuerza elctrica se define as:

Por lo tanto la fuerza elctrica para este caso es:

7.Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atrado un electrn por un protn. en un tomo de Hidrgeno. Comprela con la Fuerza Elctrica.Con la ley de grabitacion de newton sabremos que la magnitud de la fuerza gravitacional con que es atrado un electrn de un protn en un tomo de hidrogeno

Entonces:

9. Cules son las unidades del Campo Elctrico?Para el sistema internacional la unidades de campo elctrico son:N/C= Newton / CoulombV/m= voltio / metro

10.Qu es un dispositivo denominado capacitor (tambin conocido como condensador o filtro), describa sus caractersticas Un capacitor es un componente electrnico, que se describe como dos placas de material conductor, separadas por un aislamiento, comnmente llamado dielctrico, es posible que los materiales dielctricos como el aire o el papel- retengan una carga debido a que los electrones libres no pueden fluir a lo largo de un aislador, sin embargo esta carga debe ser aplicada por alguna fuente.Son, despus de las resistencias, los componentes mas usados en los circuitos electrnicos. Su principal caracterstica es que tienen la capacidad de almacenar energa elctrica en forma temporal.

Los condensadores (capacitores) estn conformados bsicamente por dos placas metlicas conductoras separadas por un material aislante llamado dielctrico, el cual puede ser de papel, cermica, aire, mica, cuarzo y fibras sintticas, entre otros.

11.Calcule el campo elctrico en el interior de un capacitor1. por la simetra de la distribucin de carga se identifica la direccin del campo elctrico: La direccin del campo es perpendicular a la placa cargada, hacia afuera si la carga es positiva y hacia la placa si la carga es negativa.2. Elegir una superficie cerrada para calcular el flujo: se toma como superficie cerrada, un cilindro de baseS, cuya generatriz es perpendicular a la placa cargada.El flujo tiene dos contribuciones Flujo a travs de las bases del cilindro: el campo y el vector superficie son paralelos.

Flujo a travs de la superficie lateral del cilindro. El campoEes perpendicular al vector superficiedS, el flujo es cero.

ES1+ES2=2EScos0=2ES

11.Calcule el campo elctrico en el interior de un capacitor El flujo total es por tanto; 2ESDeterminar la carga que hay en el interior de la superficie cerrada: La carga (en la figura de color rojo) en el interior de la superficie cerrada vale q=s S, donde s es la carga por unidad de superficieAplicar el teorema de Gauss y despejar el mdulo del campo elctrico:

12.Qu es un electrmetro?. Puede hacer uno de bolsillo con materiales caseros, con un costo de menos de $50.oo?Uno de los modelos de electrmetro consiste en un recipiente de vidrio en la cual se introduce, debidamente aislada por un tapn aislante, una varilla que soporta una lmina de oro muy fina o de aluminio, apoyada en este caso de tal manera que pueda girar libremente sobre una escala graduada.Al establecer una diferencia de potencial entre el vidrio y la varilla con la lmina de oro (o de aluminio), sta es atrada por la pared del recipiente. La intensidad de la desviacin puede servir para medir la diferencia de potencial entre ambas.

No se necesitan demasiados recursos para fabricar un espectrmetro casero es posible hacerlo nicamente con elementos que se tengan en casa.