TAREA No 2 CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB G09N20Edna

Densidad del aire: 1,18*10^-6 Kg/cm3 Calcule el número de partículas que hay en un centímetro cúbico de aire. Densidad del aire: 1,18*10^-6 Kg/cm3 Masa molar promedio: 29*10^-3 Kg/mol El número de moles en un cm3 es: (1,18*10^-6Kg/cm3)/(29*10^-3 Kg/mol) = 4,06*10^-5 mol/cm3 = 2,44*10^19 partículas

¿Qué es un Coulomb? El culombio o coulomb (símbolo C) es la unidad derivada del sistema internacional para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor del físico francés Charles-Augustin de Coulomb.

¿Cuántos electrones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg? Un electrón tiene una carga de -1.6 x 10^-19 [C] Luego en 1[C] hay (1/(-1.6 x 10^-19)) electrones, es decir 6.3 x 10^18 e Por lo cual, la masa de 1[C] es (6.3 x 10^18)(9.1 x 10^-31) kg, es decir, 5.7x10^(-12) kg.

¿Cuántos protones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg? Como la carga de un protón es la misma del electrón pero con signo contrario, entonces 1[C] contiene 6.3 x 10^18 protones. La masa de un protón es de 1.7x10^(-27) kg Luego dicha partícula tiene una masa de 1.1x10^(-8) kg.

Sabemos que el campo eléctrico viene dado por la fórmula ¿Cuál es el campo eléctrico que "siente" un electrón en un átomo de Hidrógeno? Sabemos que el campo eléctrico viene dado por la fórmula Y como la carga de un electrón es 1.6x10^(-19) C y la distancia entre un electrón y un protón en un átomo de hidrógeno es 5.3 x 10^-11 m tendremos que el campo eléctrico que siente un electrón en un átomo de Hidrógeno es de E= 5.8*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 Por la ley de Coulomb tenemos que la Fuerza eléctrica está dada por la fórmula F= qE y gracias al ítem anterior podemos conocer que el campo eléctrico de un protón es 5.8*10^11 N/C Tenemos que la Fuerza eléctrica que ejerce un campo eléctrico de un protón a un electrón en un átomo de Hidrógeno es -9.2*10^-8 N Notando así que la fuerza es atractiva.

Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraído un electrón por un protón en un átomo de Hidrógeno. Compárela con la Fuerza Eléctrica. Teniendo en cuenta que la fuerza gravitacional viene dada por Y conociendo que la masa del electrón es 9.1x10^-31 kg, la masa del protón es 1.7x10^(-27) kg, la distancia entre un protón y un electrón en un átomo de hidrógeno es 5.3x10^-11 m y que la constante gravitacional es 6.7*10^-11 N(m/kg)^2 obtenemos que la fuerza gravitacional con la que es atraído un electrón por un protón en un átomo de hidrógeno es 3.6x10^-47 N Así, notamos que la fuerza eléctrica entre los mismos es mucho más grande que su fuerza gravitacional. Gracias a ello, entre otras cosas, no permanecemos pegados unos con otros.

¿Cuáles son las unidades del Campo Eléctrico? El campo eléctrico se puede medir en Newtons sobre Coulombs o en Voltios sobre metros. Ambas son equivalentes.

¿Qué es un dispositivo denominado capacitor? Un capacitor es un dispositivo usado para acumular energía en un campo eléctrico. Se compone por dos conductores eléctricos separados por un aislante. Uno de sus principales usos en circuitos electrónicos es bloquear corriente directa y permitirle paso a la corriente alterna.

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 total es por tanto; 2ES El flujo tiene dos contribuciones: Flujo a través de las bases del cilindro: el campo y el vector superficie son paralelos. E·S1+E·S2=2EScos0º=2ES 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?. Uno de los modelos de electrómetro consiste en un recipiente de vidrio en la cual se introduce, debidamente aislada por un tapón aislante, una varilla que soporta una lámina 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 lámina de oro (o de aluminio), ésta es atraída por la pared del recipiente. La intensidad de la desviación puede servir para medir la diferencia de potencial entre ambas.

BIBLIOGRAFÍA Serway. Raymond. A; Beichner. Robert J. Física para ciencias e ingeniería. Quinta edición. Mc Graw Hill.2001. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagn et/campo_electrico/plano/plano.htm http://www.fisicapractica.com/fuerza- electrica.php