Modulo 20 Electroestática

La electrostática es la rama de la física que estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en reposo. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen. Las cargas de igual signo se atraen y las cargas de diferente sentido se repelen. Ejemplo una carga negativa (-) cercana a una carga (+) se atraen, una carga (-) cercana a otra negativa (-) se repelen.

Cargas de diferentes signo se atraen Cargas de igual signos se repelen Diagrama de cuerpo Libre para la atracción o repulsión de cargas puntuales - *+* Cargas de diferentes signo se atraen + *+* Cargas de igual signos se repelen

Fuerza Electroestática Es posible calcular la fuerza de atracción o repulsión a la cual esta sometida una carga mediante la siguiente formula: F= K. Q1.Q2 R2 Dónde: F= Fuerza unidad (N) (Newton) K= Es un valor constante el cual vale 9 x 10 9 N.m2 C2 Q= Carga puntual Unidad (C) (Coulomb) R= Es el radio cuya unidad (Km), (m), (cm), (mm)

Problemas 1. Una carga negativa de 10 x 10-3 C se encuentra a una distancia de 5 m de otra carga positiva de 30 x 10-3 C. a) ¿Calcula el valor de la fuerza de atracción entre las dos cargas? b) Realiza el diagrama de cuerpo libre de las fuerzas eléctricas. 2. Una carga positiva de 20 x 10-4 C se encuentra separada a una distancia de 2m de otra carga positiva de 30 x 10 -4 C. a) Realiza el diagrama de cuerpo libre de las fuerzas eléctricas. b) ¿Calcula el valor de la fuerza de repulsión entre las dos cargas? 3. Una carga de 3 x 10-5 C esta separa por de otra carga de 4 x 10-5 C. Si la fuerza electroestática es de 4N ¿Calcula la distancia que las separa? 4. Dos cargas puntuales separadas por una distancia 1 cm, tienen valores de 2 x10-2 C la primera carga y la segunda es de 3x 10 -2 C. Calcula el valor de la fuerza. 5. Una carga de 20 x 10-3 C es atraída por una de 90 x 10-3C con una fuerza de 1.8 N ¿A qué distancia se encuentran separadas las cargas?  

Campo Eléctrico Las cargas puntuales están sometidas a fuerzas, esa zona se denomina campo eléctrico en el cual, si la carga es positiva las líneas representativas son hacia afuera (saliente), por lo contrario si la carga en negativa las líneas son hacia adentro (entrante). El campo eléctrico se representa con la letra (E) Y es igual a E= k.Q R2 La unidad del campo eléctrico es (N/C)

Problemas 1. Una carga positiva de 15 x 10-5 C se encuentra ubicada a una distancia de 5 m de otra carga X. a) Dibuja la dirección del campo eléctrico de la carga. b) Encuentra el valor del campo eléctrico.   2. Una carga de 3 x 10-3 C está sometida a un campo eléctrico de 5,4 N/m. Se encuentra separada de otra carga X. b) Calcula el valor de la distancia con respecto a la carga X. 3. Una carga negativa de 7 x 10-4C se encuentra a una distancia de 2 m de otra carga x. 4. Un protón de 2x 10-6 C está sometido a un campo eléctrico de 6,7 N/m. Se encuentra separada de otra carga X.