Tecnologías Informáticas FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INFORMÁTICA GRADO I. I. Tecnologías Informáticas Tema 1. Electrostática Prof. Norge Cruz Hernández

Tema 1. Electrostática (8 horas) 1.1 Introducción 1.2 Ley de Coulomb. 1.3 Concepto de campo eléctrico. Campo eléctrico creado por una carga puntual. 1.4 Principio de superposición. Campo eléctrico creado por una distribución continua de carga. 1.5 Flujo eléctrico. Teorema de Gauss. Aplicaciones. 1.6 Carácter conservativo del campo eléctrico. Potencial electrostático y energía potencial electrostática

Tema 1. Electrostática (8 horas) 1.7 Conductores en equilibrio electrostático. Distribución de carga. Campo y potencial. 1.8 Condensadores. Capacidad de un condensador. 1.9 Asociación de condensadores: serie y paralelo. 1.10 Energía electrostática de un condensador. 1.11 Dieléctricos. Polarización de los dieléctricos. 1.12 Teorema de Gauss generalizado.

Bibliografía Clases de teoría: - Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman ISBN: 970-26-0511-3, Ed. 9 y 11. Clases de problemas: - Boletín de problemas -Problemas de Física General, I. E. Irodov Problemas de Física General, V. Volkenshtein Problemas de Física, S. Kósel Problemas seleccionados de la Física Elemental, B. B. Bújovtsev, V. D. Krívchenkov, G. Ya. Miákishev, I. M. Saráeva. Libros de consulta: Resolución de problemas de física, V.M. Kirílov.

1.2 Fenómenos eléctricos. Carga eléctrica. Ley de Coulomb.

resina de origen vegetal Desde muy antiguo (600 a.c aproximadamente) los griegos comprobaron que cuando frotaban ámbar con lana, el ámbar atraía a otros objetos. ambar Elektron (en griego) Cuando hacemos este experimento decimos que el ámbar se ha cargado. O que ha adquirido una carga eléctrica. - Este experimento también lo podemos hacer al frotar una barra de plástico con una piel (real o sintética). - Al hacer al frotar una barra de vidrio con una seda. ambar resina de origen vegetal

En ambos casos las barras frotadas del mismo material se repelen. Frotamos con piel. Frotamos con seda. En ambos casos las barras frotadas del mismo material se repelen.

Fenómeno electrostático: las cargas están reposo (o casi). Estos experimentos demuestran que: Hay solamente dos tipos de carga electrica, la que tiene la barra de plástico que se frotó con la piel y la que hay en la barra de vidrio que se frotó con la seda. Benjamín Franklin (1706-1790) sugirió llamar a estas dos clases de carga negativa y positiva, que son los nombres que hoy en día se siguen usando. Fenómeno electrostático: las cargas están reposo (o casi).

Estructura de la materia: La carga de un sistema está relacionada con el número de electrones de exceso (carga negativa) o en defecto (carga positiva) que tenga un material.

Ley de conservación de la carga La carga de un sistema está relacionada con el número de electrones de exceso (carga negativa) o en defecto (carga positiva) que tenga un material. La carga de un cuerpo será un número entero de veces del valor de la carga que tiene un electrón. En un sistema cerrado: La suma algebraica de todas las cargas eléctricas es constante. Ley de conservación de la carga

conductor: material que conduce la electricidad material conductor El cobre ha sido capaz de conducir parte de la carga de la barra de plástico a la esfera de metal. conductor: material que conduce la electricidad aislante: material que no conduce la electricidad

polarización inducida Cuando nos peinamos, a veces ocurre que el peine adquiere cierta carga eléctrica. polarización inducida: proceso a través del cual un cuerpo cargado puede orientar las cargas de otro cuerpo neutro, sin disminuir su propia carga

cargas inducidas inducción: proceso a través del cual un cuerpo cargado puede orientar las cargas de otro cuerpo adquiriendo carga, sin disminuir su propia carga

Ley de Coulomb ¿Cómo es la fuerza que describe la interacción entre dos cuerpos cargados?

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Aunque la carga es equivalente a un número de electrones, la unidad que se usa es el Coulomb. Ley de Coulomb

Ley de Coulomb Balanza de torsión del tipo que empleó Coulomb para medir la fuerza eléctrica.

Principio de superposición de fuerzas: Los experimentos muestran, que cuando dos cargas ejercen fuerzas simultáneamente sobre una tercera, la fuerza total que actúa sobre esa carga es la suma vectorial de la fuerza que las dos cargas ejercen individualmente.