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FÍSICA II GRADO Ingeniería Mecánica Prof. Norge Cruz Hernández Tema 1. Campo electrostático en el vacío. Potencial eléctrico
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Tema 1. Campo electrostático en el vacío. Potencial eléctrico (5 horas) 1.1 Introducción 1.2 Fenómenos eléctricos. Carga eléctrica. Ley de Coulomb. 1.3 Concepto de campo eléctrico. Campo eléctrico creado por una carga puntual. 1.5 Flujo eléctrico. Teorema de Gauss. Aplicaciones. 1.4 Principio de superposición. Campo eléctrico creado por una distribución continua de carga. 1.6 Carácter conservativo del campo eléctrico. Potencial electrostático y energía potencial electrostática
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Bibliografía Clases de teoría: - Física Universitaria, Sears, Zemansky, Young, Freedman ISBN: 970-26-0511-3, Ed. 9 y 11. Clases 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.
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1.2 Fenómenos eléctricos. Carga eléctrica. Ley de Coulomb. Fenómenos eléctricos.
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Desde muy antiguo (600 a.c aproximadamente) los griegos comprobaron que cuando frotaban ámbar con lana, el ámbar atraía a otros objetos. ambar resina de origen vegetal ambarElektron (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.
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Frotamos con piel. Frotamos con seda. En ambos casos las barras frotadas del mismo material se repelen.
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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).
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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.
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El electrón fue descubierto en 1987 por el físico inglés J. J. Thomson. Premio Nobelde 1906
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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
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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
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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
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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
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¿Cómo es la fuerza que describe la interacción entre dos cuerpos cargados? Ley de Coulomb
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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
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Balanza de torsión del tipo que empleó Coulomb para medir la fuerza eléctrica.
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