Ya no nos queda mucho tiempo

Presentación del tema: "Ya no nos queda mucho tiempo"— Transcripción de la presentación:

1 Ya no nos queda mucho tiempo
Tiempo en movimiento (Intermedio) Para reproducir el efecto de titular superior en esta diapositiva, lleve a cabo lo siguiente: En la ficha Inicio, en el grupo Diapositivas, haga clic en Diseño y, a continuación, haga clic en En blanco. En la ficha Insertar, en el grupo Ilustraciones, haga clic en Formas y, a continuación, en Rectángulos haga clic en Rectángulo (primera opción de la izquierda). En la diapositiva, arrastre para dibujar un rectángulo. En Herramientas de dibujo, en la ficha Formato, en el grupo Tamaño, especifique 4,83 cm en el cuadro Alto y especifique 25,4 cm en el cuadro Ancho. Seleccione el rectángulo. En Herramientas de dibujo, en la ficha Formato, en el grupo Organizar, haga clic en la flecha situada debajo de Alinear y seleccione Alinear en la parte superior (cuarta opción desde arriba). En Herramientas de dibujo, en la ficha Formato, en el grupo Estilos de forma, haga clic en Relleno de forma y seleccione Negro, Texto 1 (primera fila, segunda opción de la izquierda). A continuación, en Herramientas de dibujo, en la ficha Formato, en el grupo Estilos de forma, haga clic en Contorno de forma y seleccione Sin contorno. Con el rectángulo seleccionado, en la ficha Inicio, en la esquina inferior derecha del grupo Dibujo, haga clic en la flecha para iniciar el cuadro de diálogo Formato de forma. En el cuadro de diálogo Formato de forma, haga clic en Sombra en el panel izquierdo, en Sombra en el panel derecho, haga clic en Valores predeterminados y seleccione Desplazamiento abajo (en Exterior, primera fila, segunda opción de la izquierda). Cierre el cuadro de diálogo Formato de forma. Seleccione el rectángulo. Escriba “Tiempo en movimiento”. Seleccione el texto. En la ficha Inicio, en el grupo Fuente, seleccione un tema que utilice la fuente Arial Black de la lista Fuente. A continuación, seleccione 54 pt de la lista Tamaño de fuente y haga clic en el icono Negrita. Con el texto seleccionado, en la ficha Inicio, en el grupo Párrafo, haga clic en Alinear texto y seleccione Centro. Haga clic en el icono de texto Centro. Con el texto seleccionado, en Herramientas de dibujo, en la ficha Formato, en el grupo Estilos de WordArt, haga clic en Efectos de texto, haga clic en Reflejo y seleccione Reflejo fuerte, conmovedor (en Variaciones del reflejo, primera fila, primera opción de la izquierda). Con el texto seleccionado, en Herramientas de dibujo, en la ficha Formato, en el grupo Estilos de WordArt, haga clic en Efectos de texto, haga clic en Sombra y seleccione Interior arriba (en Interior, primera fila, segunda opción de la izquierda). Para reproducir el efecto de vídeo en esta diapositiva, lleve a cabo lo siguiente: En la ficha Insertar, en el grupo Medios, haga clic en Vídeo y, a continuación, haga clic en Vídeo de archivo. En el panel izquierdo del cuadro de diálogo Insertar vídeo, haga clic en la unidad o biblioteca que contiene el vídeo. En el panel derecho del cuadro de diálogo, haga clic en el vídeo deseado y, a continuación, haga clic en Insertar. Seleccione el vídeo y en Herramientas de vídeo, en la ficha Formato, en el grupo Tamaño, ajuste el valor de Ancho a 25,4 cm. Con el vídeo seleccionado, en la ficha Inicio, en el grupo Dibujo, haga clic en Organizar, vaya a Alinear, y lleve a cabo lo siguiente: Haga clic en Alinear verticalmente. Haga clic en Alinear en la parte inferior. Con el vídeo seleccionado, en la ficha Inicio, en el grupo Dibujo, haga clic en Organizar y seleccione Enviar al fondo. En Herramientas de vídeo, en la ficha Formato, en el grupo Ajustar, haga clic en la flecha situada debajo de Color y, a continuación, en Volver a colorear, seleccione Blanco y negro 50% (primera fila, sexta opción de la izquierda). Seleccione el vídeo. En la ficha Animaciones, en el grupo Animación, seleccione Reproducir. También en la ficha Animaciones, en el grupo Intervalos, haga clic en la flecha situada a la derecha de Inicio y seleccione Con la anterior.

2 UNIDAD 1: “ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO”
PROFESORA: GABRIELA MATAMALA

3 MOVIMIENTO DE CARGA EN UN ELÉCTRICO
CARGA ELECTRICA FUERZA ELÉCTRICA POTENCIAL ELECTRICO CONDENSADORES MOVIMIENTO DE CARGA EN UN ELÉCTRICO FENÓMENOS MAGNÉTICOS

4 Uno de los fenómenos naturales más abundantes en la tierra son las tormentas eléctricas. La descarga eléctrica o chispa eléctrica que llega a tierra recibe el nombre de rayo y la chispa que va de una nube a otra, se llama relámpago, aunque normalmente los dos son usados como sinónimos del mismo fenómeno.

5 Carga eléctrica Los experimentos demuestran que existen dos tipos de cargas eléctricas: positiva y negativa, denominadas así por el científico Benjamín Franklin ( ) Hoy se sabe que el origen de la carga es el átomo. Un átomo está constituido básicamente por protones, neutrones y electrones. Los protones poseen carga positiva y junto con los neutrones, sin carga eléctrica, se encuentran en el núcleo del átomo. Los electrones poseen carga negativa y se mueven alrededor del núcleo. El átomo por naturaleza es eléctricamente neutro, es decir, por cada electrón con carga negativa hay un protón con carga positiva.

6 Partícula Carga (c) Masa (kg) Electrón - 1,60bx 10-19 9,11 x 10-31 Protón 1,60bx 10-19 1,67 x 10-27 Neutrón

7 Propiedades de la carga eléctrica

8 La carga eléctrica se conserva
La carga eléctrica se conserva. Cuando dos objetos inicialmente neutros se cargan al frotarse entre sí, no se crea carga en el proceso, solo se transfieren cargas negativas de un objeto a otro, siendo la carga que cede igual a la carga que gana el otro cuerpo. La carga eléctrica está cuantiada. Cuando un objeto se carga eléctricamente; su carga es siempre un múltiplo de una unidad de carga fundamental que se designa como e. por ejemplo, el objeto puede tener una carga de − + 𝑒 o de − + 2𝑒 o de − + 3𝑒 , etc.

9 Conductores y aislantes
La mayoría de los materiales se clasifican de acuerdo a si son conductores o aislantes de las cargas eléctricas. Si un material es conductor posee algunos electrones débilmente ligados y estos se pueden mover con libertad dentro del material. Estos electrones reciben el nombre de electrones libres o electrones de conducción. Ejemplo: metales. Un material es aislante o dieléctrico cuando en sus átomos los electrones están fuertemente ligados y por lo tanto, la carga se mueve con gran dificultad. Ejemplo vidrio, la goma, la porcelana, el plástico, etc. Los materiales que caen en una categoría intermedia se denominan semiconductores. Los semiconductores son materiales cuya conductividad varía con la temperatura, pudiendo comportarse como conductores o aislantes. Para conseguir esto, se le introducen átomos de otros elementos en el semiconductor. A estos átomos se le llaman impurezas. Ejemplo: silicio y el germanio.

10 Métodos de electrización. FROTACIÓN
Cuando un objeto se frota con otro, se aproximan lo suficiente para que sus átomos interactúen. Durante esta aproximación uno de los objetos cederá electrones y el otro las captara. Así, mediante este procedimiento quedaran con cargas eléctricas opuestas. En los sólidos son los electrones los que se transfieren, debido a que los núcleos están en posición relativamente fijas y los electrones están fuertemente ligados al núcleo. En el caso de los gases y líquidos, el movimiento puede ser tanto de iones positivos como negativos.

11 Método de electrización. POR CONTACTO
La electrización por contacto o conducción se produce cuando un cuerpo inicialmente electrizado, negativa o positivamente, toca a un cuerpo neutro, así, el contacto produce una transferencia de electrones. En esta electrización ambos cuerpos quedan cargados igualmente.

12 Método de electrización. POR INDUCCIÓN
En la electrización por inducción los cuerpos quedan con cargas opuestas.

13 POLARIZACIÓN Una propiedad de los materiales aislantes es que pueden experimentar un proceso equivalente a la carga por inducción .Se dice que un cuerpo tiene la carga eléctrica polarizada cuando la carga negativa está en un extremo y en el otro está la carga positiva. Se produce por el desplazamiento de los electrones. Fuente: windows.ucar.edu/earth/

14 PÉNDULO ELÉCTRICO Al acercar un cuerpo cargado eléctricamente a un péndulo cuyo estado de carga es neutro, el cuerpo polariza al péndulo, produciendo atracción entre ambos cuerpos. Si la varilla toca la esfera observaras en seguida una repulsión. Instrumentos tales como el péndulo eléctrico, que permiten acusar el estado eléctrico de los cuerpos se llaman Electroscopios. Fuente: kalipedia.com

15 ELECTROSCOPIO DE HOJUELAS
Consta fundamentalmente de una esfera metálica unida a un extremo de un vástago también metálico, en cuyo extremo se adosan dos finísimas laminillas metálicas. Electrizando la esfera por contacto con un cuerpo en estado eléctrico (cargado), éste es transmitido por el vástago metálico a las hojuelas, las que entonces se separan porque adquieren estado eléctrico de la misma clase. Fuente: upload.wikimedia.org

16 EJERCICIO Nº 1 Un cuerpo está cargado negativamente cuando tiene
I. cierto número de electrones libres. II. déficit de electrones. III. exceso de electrones. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) Sólo I Y III

17 EJERCICIO Nº 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) se carguen positivamente. E) se neutralicen.

18 EJERCICIO Nº 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 III D) Sólo I y II E) I, II y III

19 EJERCICIO Nº 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) ambos queden neutros. E) que los cuerpos mantengan su estado eléctrico.

20 Enunciado de la Ley de Coulomb
La fuerza ejercida por una carga puntual sobre otra está dirigida a lo largo de la línea que las une. Es repulsiva si las cargas tienen el mismo signo y atractiva si tienen signos opuestos. La fuerza varía inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa las cargas y es proporcional al valor de cada una de ellas.

21 Expresión vectorial de la Ley de Coulomb
q1 q2 X Z Y k: Constante de Coulomb, cuyo valor depende del sistema de unidades y del medio en el que trabajemos. S.I k = 9·109 N m2/C2 En el vacío C.G.S k = 1 dyna cm2/u.e.e2 1 C = 3·109 u.e.e.

22 4. CAMPO ELÉCTRICO. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN
La interacción entre cargas eléctricas no se produce de manera instantánea. El intermediario de la fuerza mutua que aparece entre dos cargas eléctricas es el Campo Eléctrico. Fue Michael Faraday quien introdujo la noción de campo en la física para poder explicar la interacción a distancia que ocurre entre cuerpos

23 La forma de determinar si en una cierta región del espacio existe un campo eléctrico, consiste en colocar en dicha región una carga de prueba, qo (carga positiva puntual) y comprobar la fuerza que experimenta.

24 qo Y X Z q La fuerza eléctrica entre la carga q y la carga de prueba qo es repulsiva, y viene dada por Se define la intensidad de campo eléctrico en un punto como la fuerza por unidad de carga positiva en ese punto. La dirección y sentido del campo eléctrico coincide con el de la fuerza eléctrica.

25 5. LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO
Las líneas de campo se dibujan de forma que el vector sea tangente a ellas en cada punto. Además su sentido debe coincidir con el de dicho vector. Reglas para dibujar las líneas de campo Las líneas salen de las cargas positivas y entran en las negativas. El número de líneas que entran o salen es proporcional al valor de la carga. Las líneas se dibujan simétricamente. Las líneas empiezan o terminan sólo en las cargas puntuales. La densidad de líneas es proporcional al valor del campo eléctrico. Nunca pueden cortarse dos líneas de campo.

26 EJEMPLOS DE LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO
Carga puntual Dos cargas iguales

27 Dipolo eléctrico Q(-)=2Q(+) Más ejemplos

28 Unidades de V [V] = [U] / [q]. En el S.I. [V] = Joules/ Coulomb = Volt. Por lo tanto 1 Volt = 1 J/C.

29 Si se conoce el Potencial en un punto P, entonces una carga q ubicada en dicho punto tendrá una energía potencial que se obtiene despejando U de U= (K Q q)/r Luego: U=q V

30 Potencial en un punto P debido a carga puntual Q.
Si dividimos ambos lados de U= (K Q q)/r por q resulta: U/q= KQ/r, por lo tanto el potencial V en un punto P a una distancia r de Q viene dado por: V= K Q/r

31 Naturaleza del Potencial.
Dado que V corresponde a energía por unidad de carga, el Potencial Eléctrico es de naturaleza escalar.

32 Principio de superposición para el Potencial.
Este principio se traduce en que el Potencial neto en un punto P debido a un conjunto de cargas se obtiene sumando los potenciales de cada carga

33 El Condensador plano. Un condensador es un dispositivo que almacena carga eléctrica. El de tipo plano consiste en 2 placas paralelas de la misma área que almacena carga de distinto signo y además están separadas una cierta distancia. La figura bosqueja a un condensador plano.

34 Ambas placas tiene igual Área A
Ambas placas tiene igual Área A. La placa superior de la figura tiene distribuida una carga total positiva +Q y la inferior una carga del mismo monto pero negativa - Q. La separación entre ambas placas es d y la región entre ellas la consideraremos al vacío.

35 Capacidad de un condensador plano (C).
La capacidad de un condensador es directamente proporcional al Área e inversamente proporcional a la distancia entre sus placas. La constante de proporcionalidad la denominaremos ε0 la que corresponde a cierta característica del vacío. Por lo tanto la capacidad se expresa como: C= ε0 (A/d)

36 La constante ε0 (léase Epsilon cero) tiene un valor numérico dado por:
ε0 = 1/4πK En esta expresión K es la constante de la Ley de Coulomb.

37 Unidades de Capacidad. Cuando A, d y K se miden en las unidades del SI, la capacidad se mide en Faraday (F). Se suelen utilizar submúltiplos del Faraday: 1 mili Faraday = 1mF = 10-3 F. 1 micro Faraday = 1µ F = 10-6 F.

38 El símbolo para un condensador de placas se indica en la figura:

39 Campo Eléctrico y Potencial en el Condensador.
Si la distancia entre las placas del condensador es pequeña comparada con la raíz cuadrada del Área, el campo eléctrico (E) que se establece es aproximadamente uniforme y apunta en dirección perpendicular a las placas desde la positiva a la negativa.

40

41 El Potencial Eléctrico entre las placas o diferencia de Potencial Eléctrico (V) es directamente proporcional a la carga (Q) e inversamente proporcional a la capacidad (C). Por lo tanto: V= Q/C

42 El Campo Eléctrico (E) es directamente proporcional a V e inversamente proporcional a d, por lo tanto: E= V/d

43 EJERCICIOS PSU 1.- La energía potencial eléctrica de una carga puntual q en un punto P del campo generado por otra carga puntual Q posicionada en el punto A es de mil Joules, cuyo significado es que A) El trabajo que realiza un agente externo en llevar la carga Q desde el punto P hasta el punto A es de J. B) El trabajo que realiza el campo eléctrico sobre q cuando va desde el punto P hasta el infinito es de J. C) El trabajo que realiza el campo eléctrico de Q cuando q se trae desde el infinito hasta el punto P es de J. D) El trabajo que realiza un agente externo en llevar la larga q desde P hasta el infinito es de J. E) El trabajo que realiza un agente externo en traer la carga q desde el infinito hasta el punto P es de 1000 J.

44 Una esfera metálica T aislada eléctricamente, tiene distribuida en su superficie una carga positiva Q. Otra esfera U idéntica a T (igual radio e igual material) y descargada, se coloca en contacto con T, luego de lo cual se separan. Después, U se contacta con otra esfera idéntica S, también descargada, y luego se separa de ella. Finalmente, S se contacta con T, luego de lo cual se separan. ¿Con qué carga final queda la esfera T? A) Q / 3 B) Q / 8 C) Q / 2 D) Q / 4 E) Q / 3