2. Materiales 2.4 Propiedades Electrodinámicas Dr. Willy H. Gerber Instituto de Fisica Universidad Austral Valdivia, Chile Objetivos: Comprender la forma reaccionan los distintos materiales que se emplean en la practica profesional. www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

El problema: metales varios www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Electrolisis Reacción entre el medio y los metales www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Reacción en medio acuoso www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Cargas y su comportamiento Las cargas son discretas, múltiplos de la carga elemental e = 1.6 x 10-19 C (Coulomb) la carga de un electrón www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Carga y fuerza de Coulomb Carga [C: Coulomb] Carga de test Charles Coulomb Fuerza [N] Carga [C: Coulomb] Carga de test [C:Coulomb] Distancia Carga – Carga test [m] Constante de campo = 8.85x10-12 C2/Nm2 Numero dieléctrico (en caso de que el medio se polarice) Campo Eléctrico [N/C=V/m (V: Volt)] www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Representación de líneas de campo www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Ley de Gauss Carl Friedrich Gauss www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Potencial de una Carga Carga [C: Coulomb] Potencial [V: Volt (V=Nm/C energía por carga)] Carga [C: Coulomb] Carga de test [C:Coulomb] Distancia Carga – Carga test [m] Constante de campo = 8.85x10-12 C2/Nm2 Numero dieléctrico (en caso de que el medio se polarice) www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

A Potencial de una Carga www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Ley de Ohm Georg Simon Ohm Potencial [V: Volt] Resistencia [Ω: Ohm] Corriente [A: Amperes = C/s] En el caso del cuerpo humano las principales corrientes no se deben a electrones, si no a los iones Na+, K+, Ca2+ y Cl− www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Calculo de la Resistencia Resistencia [Ω: Ohm] Resistividad [Ωm] Sección [m2] Largo [m] Resistencia por unidad de longitud [Ω/m] Conductancia [S: Siemens = 1/Ω] Conductividad [S/m = 1/Ωm] www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Conductividad en sistemas biológicos Concentración molar de los iones i [mol/m3] Conductividad molar de iones i [m2/Ω mol] Ion Λ [cm2/Ω mol] H+ 349.81 OH− 198.30 Na+ 50.10 Cl− 76.35 www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Voltaje entre dos superficies cargadas Potencial [V: Volt] Cargas en cada superficie [C: Coulomb] Capacidad [F: Farad] Numero dieléctrico del medio entre las placas Constante de campo = 8.85x10-12 C2/Nm2 Área de las placas [m2] Distancia de las placas [m] Campo electrico [V/m] www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Voltaje entre dos superficies cargadas Dieléctrico Causa a nivel atómico www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Ejemplo: electrolisis con NaCl (consume energía) Ánodo Cátodo Electrolito - 1.36 V -2.71 V -4.07 V www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Ejemplo celda Voltaica (genera corriente – batería) Cobre Cátodo Zinc Ánodo CuSO4(aq) ZnSO4(aq) +0.34 V −(−0.76 V) = 1.10 V www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Invirtiendo el proceso: operación bajo corriente (celda electrolítica) www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Invirtiendo el proceso: operación generado corriente (celda voltaica) www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09

Reacción en medio acuoso www.gphysics.net – UACH-Fisica en la Odontologia–2-4-Propiedades-Electrodinamicas-Versión 05.09