CARGA ELECTRICA Y LEY
DE COLOUMB
Hector Dario Diaz Ortiz
245001
Ingeniería química
Tarea 2
TAREAS 2
Calcule el número de partículas que hay en un centímetro cúbico de aire
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Qué es un Coulomb?
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Cuántos electrones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa
en kg?
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Cuántos protones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en
kg?
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Haga un estimado de las dimensiones de las partículas arriba mencionadas. Suponga que
cada partícula esta confinada en un volúmen de un Amstrong cúbico.
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Cuál es el campo eléctrico que "siente" un electrón en un átomo de Hidrógeno?
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Usando la Ley de Coulomb calcule la Fuerza Eléctrica, en Newtons, que el campo eléctrico de
un protón le hace a un electrón en un átomo de Hidrógeno?
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Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraido un electrón por un protón.en un átomo
de Hidrógeno. Compárela con la Fuerza Eléctrica.
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Cuáles son las unidades del Campo Eléctrico
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Qué es un dispositivo denominado capacitor (también conocido como condensador o filtro),
describa sus características
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Calcule el campo eléctrico en el interior de un capacitor
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Qué es un electrómetro?. Puede hacer uno de bolsillo con materiales caseros, con un costo de
menos de $50.oo?
1. Calcule el número de partículas que hay en un centímetro cúbico de aire
2.Que es un coulomb?
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Es la unidad derivada del sistema internacional
para la medida de cantidad de carga electrica.
Cantidad de carga trnsportada en un segundo por
una corriente de un Amperio
C=1A*S
3.CUANTOS ELECTRONES TIENE UNA PARTICULA CUYA CARGA
ELECTRICA ES 1C Y CUAL ES SU MASA EN KG?
4.CUÁNTOS PROTONES TIENE UNA PARTÍCULA CUYA CARGA
ELÉCTRICA ES UN COULOMB Y CUÁL ES SU MASA EN KG?
Tiene la misma cantidad, ya que la carga del electrón es igual en magnitud a la del proton, asi
que:
5.Cuál es el campo eléctrico que "siente" un electrón en un átomo de
Hidrógeno?
La distancia que separa a un proton de un electron en un atomo de
hidrogeno es de 5,4*10^-11 m., remplazando este valor y la carga de el
electron en la ecuacion de campo electrico tenemos que el campo electrico
que siente el atomo de hidrogeno es de 5,07*10^11 N/C
USANDO LA LEY DE COULOMB CALCULE LA FUERZA ELÉCTRICA, EN
NEWTONS, QUE EL CAMPO ELÉCTRICO DE UN PROTÓN LE HACE A UN
ELECTRÓN EN UN ÁTOMO DE HIDRÓGENO?
Usando la Ley de Coulomb calcule la Fuerza Eléctrica, en Newtons, que el campo
eléctrico de un protón le hace a un electrón en un átomo de Hidrógeno? :
Por ley de coulomb sabemos que F=q*E como el campo electrico que siente ya fue
calculado en el ejercicio anterior se tiene que
F=(1,06*10^-19 C*5,07*10^11 N/C)
F=8,12*10^-9 N
7.Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraído un electrón por un protón en
un átomo de Hidrógeno. Compárela con la Fuerza Eléctrica.
Usamos la ley de gravitacion universal:
la fuerza electrica es mucho
mas fuerte que la gravitacional.
¿CUÁLES SON LAS UNIDADES DEL
CAMPO ELÉCTRICO?
Las unidades del campo electrico son los
Newtons por coulomb (N/C) o los Voltio por
Metro (V/m) tambien se puede ver de la
siguiente forma:
E=kg*m*s^-3*A^-1
QUÉ ES UN DISPOSITIVO
DENOMINADO CAPACITOR
Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga
eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores
próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo
que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con
signos contrarios.
este a la vez es capaz de almacenar energia entre estas
placas.
Calcule el campo eléctrico en el
interior de un capacitor
En primer lugar, calculamos el campo creado por una placa plana indefinida, cargada con una
densidad de carga s , aplicando la ley de Gauss.
Campo creado por una placa plana indefinida, cargada.
A partir de la simetría de la distribución de carga, determinamos la dirección del campo eléctrico,
la cual perpendicular a la placa cargada, hacia afuera si la carga es positiva y hacia la
placa si la carga es negativa.
Tomamos como superficie cerrada, un cilindro de base S, cuya generatriz es perpendicular a la
placa cargada.
El flujo tiene dos contribuciones:
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Flujo a través de las bases del cilindro: el campo y el vector superficie son paralelos.
E·S1+E·S2=2EScos0º=2ES
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Flujo a través de la superficie lateral del cilindro. El campo E es perpendicular al
vector superficie dS, el flujo es cero.
El flujo total es por tanto; 2ES
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 superficie.
Y por último, aplicando la ley de Gauss tenemos que
El campo producido por una placa infinitamente grande es constante, su dirección es
perpendicular a la placa. Esta fórmula la podemos considerar válida para
distancias próximas a una placa en comparación con sus dimensiones.
¿QUÉ ES UN
ELECTRÓMETRO?
Un dispositivo que permite detectar la presencia de un
objeto cargado aprovechando el fenómeno de separación de
cargas por inducción.
Se puede usar, para hacer un electrómetro, un vaso de
vidrio, aislada con un tapón, como un pedazo de bomba, al
cual se le agrega el alambre de un gancho, al cual se le
cuelgan dos laminas pequeñas de papel aluminio.
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