Charles Augustin de Coulomb TAREA No. 2. CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB Karen Lizzette Velásquez Méndez Cód: 174640 G4N34Karen Charles Augustin de Coulomb

1. Calcule el número de partículas que hay en un cc en nuestra atmosfera respirable. (4) Densidad del aire a 20°C = 1,2 Kg/ m3 = 1200 g/ m3 Composición del aire es 79% N2 y 21% O2 por lo tanto, hay 948 g de N2 y 252 g de O2. Masa molecular: O2 = 32,0 g/mol N2 = 28 g/mol Así, la cantidad de moles de cada uno es: 30 moles de O2 y 9 moles de N2 El total de moles es 39.

2. ¿Qué es un Coulomb? El Coulomb ( C) es la cantidad de carga que fluye a través de un cable conductor en un segundo cuando la intensidad de corriente eléctrica en el cable es de un ampere ( 1 A). La unidad fundamental de carga eléctrica e está relacionada con el coulomb por: Charles Augustin de Coulomb

3. ¿Cuántos electrones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un coulomb y cual es su masa en kg? La carga de un electrón es El número de electrones que tiene una partícula cuya carga eléctrica es 1 C es La masa de un electrón es Así, la masa de un coulomb negativo es

Cuántos protones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un coulomb y cual es su masa en Kg? 4. La carga de un protón es La masa de un coulomb positivo es : Donde, la masa de un protón es

5. Haga un estimado de las dimensiones de las partículas anteriormente mencionadas. Suponga que cada partícula está confinada en un volumen de un amstrong cúbico. Si el volumen de un electrón y de un protón es 1A°3 V = 1A°3 VOLUMEN DE UN COULOMB NEGATIVO = (1A°3) x 1019 e- VOLUMEN DE UN COULOMB POSITIVO = (1A°3) X 1019 P+

6. ¿ Cuál es el campo eléctrico que “ siente” un electrón en un átomo de hidrógeno? entonces Como Además, Así, El campo eléctrico que “ siente” un electrón en un átomo de hidrógeno es el mismo producido por el protón ( ).

7. 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. Donde E es el campo eléctrico del protón. q es la carga del electrón El campo eléctrico del protón es:

8. Calcule la fuerza gravitacional con la que es atraído un electrón por un protón en un átomo de hidrogeno. Compárela con la fuerza eléctrica. G es la constante de Cavendish =6,67 x 10-11m3/Kg s2 es la masa del protón y del electrón respectivamente R es el radio de un átomo de hidrógeno en metros. Fuerza gravitacional: Es decir, la fuerza gravitacional con la que es atraído un electrón por un protón en un átomo de hidrógeno es mucho menor (4,13 x 10- 47 N) que la fuerza eléctrica en el mismo átomo (9,3 x 10- 8 N).

9. ¿Cuáles son las unidades de campo eléctrico? El campo eléctrico de una partícula puntual es Donde K tiene unidades de Nm2/C2 Q1 es la carga de la partícula en C ( coulomb) R tiene unidades de metro (m) Por lo tanto, para una partícula puntual el campo eléctrico tiene unidades de N/C. Para una distribución de cargas también se cumple. Donde V es el voltaje (V) D es la distancia que separa las laminas del capacitor (m) En un capacitor: Así, otra unidad del campo eléctrico es V/m

10. Que es un dispositivo denominado capacitor ( también conocido como condensador o filtro)?. Describa sus características. 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. En su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placas metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q-) y la otra positivamente (Q+) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0, sin embargo, se dice que el capacitor se encuentra cargado con una carga Q. Capacitor.

11. Calcule el campo eléctrico en el interior de un capacitor. El campo eléctrico en el interior de un capacitor es: Donde V es el voltaje D es la distancia que separa las placas del capacitor. E es el campo eléctrico en el interior del condensador.

12. Que es un electrómetro? Puede hacer uno de bolsillo con materiales caseros, con un costo de menos de $ 50.oo? Un electrómetro es un instrumento eléctrico para medir la carga eléctrica o diferencia de potencial eléctrico. Se denomina electrómetro a un electroscopio dotado de una escala. Los electrómetros, al igual que los electroscopios, han caído en desuso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos de precisión. El instrumento consta de dos hojas delgadas suspendidas de un electrodo. Cuando el electrodo se carga por inducción o por contacto, las hojas adquieren cargas eléctricas y similares se repelen entre sí debido a la fuerza de Coulomb. Su separación es una indicación directa de la carga neta almacenada en ellos. Se puede hacer un electrómetro fácilmente con un frasco vacío de compota, unas láminas metálicas pequeñas ( podrían ser de papel aluminio) y para sostenerlas de la tapa se puede usar un alambre pequeño.

Bibliografía http://es.wikipedia.org/wiki/Charles-Augustin_de_Coulomb consultado el 11/11/2012. http://es.scribd.com/doc/102396368/Electrometro consultado el 10/11/2012. http://www.ingenieroambiental.com/?pagina=695 consultado el 10/11/2012. http://www.airtectv.com/densidad-del-aire/ consultado el 11/11/2012.