4 Campo electrico

Un campo electrico se concibe como rodeando todo un conjunto de cargas. el campo electrico representa el efecto fisico de una configuracion particular de cargas sobre el espacio cercano.

Las cargas crean campos, y estos, a su vez ejercen fuerzas sobre otras cargas.

La direccion del campo electrico es en la direccion de la fuerza que experimenta una carga de prueba positiva.

Para el caso de una carga puntual se puede usar la Ley de Coulomb.
E = KQq/r^2

Para determinar la magnitud del campo electrico que ese debe a una carga puntal a una distancia r de esa carga puntual, se utiliza la formula. E = F/q

Fórmula del campo electrico. E =kq/r^2

Principio de superposicion: Para determinar la direccion del campo electrico en cualquier punto P, simplemente dibuje los vectores de los campso electricos individuales y sumelos, tomando en cuenta sus magnitudes relativas, si es posible.

Unidad de campo electrico: N/C

3 Transmicion y produccion de cargas

En los conductores, los electrones de valencia(electrones localizados en orbitas mas exteriores) estan debilmente ligados, por eso es facil removerlos del atomo y que se muevan por el conductor.

En los aislantes los eectrones estan menos ligasdos, lo estan tan fuertemente que es
dificil removerlos de sus atomos. asi que la carga no se mueve con facilidad, ni se
puede remover.
Electroscopio es uno de los sipositivos que se usan para demostrar las caracteristicas de la carga electrica.



Carga por inducción: para explicarlo, podemos poner 2 esferas metálicas aisladas (A y B) las cuales no tienen carga y se encuentran en contacto, de modo que forman, en efecto un solo conductor sin carga. Posteriormente se acerca una barra con carga negativa (puede ser positiva) a la esfera A. la barra repele los electrones y el exceso de carga negativa se desplaza a la esfera contigua con lo cual la primera esfera queda con carga positiva. La carga en ambas esferas fue distribuida de nuevo.

Carga por polarización: la inducción no se limita a los conductores, cuando acercamos una barra cargada a un aislante, no hay electrones libres que puedan desplazarse por l material aislante. Lo que ocurre es un reordenamiento de las posiciones de las cargas dentro de los propios átomos. Por inducción un lado del átomo o molécula se hace ligeramente más positivo o negativo que el lado opuesto.

la inducción y la polarizacion son iguales porque en ninguno de los 2 casos los cuerpos que reacomodan sus cargas (dependiendo que carga tenga el cuerpo que se les acerque) son tocados, únicamente se les acercan los cuerpos lo suficiente para que provoque este en los cuerpos el reacomode de sus cargas.

La fricción tiene ciertos efectos eléctricos los cuales ya conocemos; por ejemplo,cuando acariciamos un gato, cuando nos peinamos etc.En estos casos y muchos otros que no mencionamos se transfieren electrones por fricción cuando un material roza con otro, lo que se conoce como carga por fricción.

Se puede transferir electrones de un material a otro por simple contacto. Cuando ponemos una barra cargada en contacto con un objeto neutro se transfiere una parte de la carga a éste. Este método de carga se conoce simplemente como carga por contacto. Si el objeto es buen conductor la carga se distribuye en toda su superficie porque las cargas iguales se repelen entre sí. Si se trata de un mal conductor puede ser necesario tocar con la barra varias partes del objeto para obtener una distribución de carga más o menos uniforme.

2 Ley de Coulomb

Esta ley afirma que la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas "puntuales" q1 y q2 depende directamente del producto de las caras e inversamente del cuadrado de la distancia entre ellas. Su formula es la siguiente:

Fe = KQq/r^2 vector r

aquí r es la distancia entre las cargas y k es una constante con valor de.

K = 9 x 10^9 N.m^2/C^2



Ejemplo.

Calcular la fuerza que ejerce un protón ubicado en X1 = -.7mm sobre el otro ubicado en X2 = .9 mm.

Primero se calcula la distancia entre ambas cargas. En este caso la distancia es.
.00016 m (ya convertida de mm a m)

Se sustituyen los datos en la formula.

F = KQq/r^2
F = (9x10^9)(1.6x10^-19)(1.6x10^-19)/.00016^2=
F = 2.304 x 10^-28/2.36x10^-16 = 9x10^-23
F12= 9x10^-23 x(vector) N
F21= -9x10^-23 x(vector) N

Temario de fisica tercer y cuarto semestre

1 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

La electricidad es utilizada en el hogar y la industria. Asimismo nuestro cuerpo tambien realiza funciones por medio de la electricidad.

Cantidades que no podemos omitir ni olvidar en este tema son:

Masa
Masa protón: 1.6 x 10^27 Kg
Masa neutrón: 1.6 x 10^27 kg
Masa electrón: 9.1 x 10^-31 Kg

Carga electrica
Carga protón: e = 1.6 x 10^-19 C
Carga neutrón:
Carga electrón: -e = -1.6 x 10^-19 C

C = coulombs (unidad fundamental)

Ley de la conservacion de la carga:establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva.

Conductor: es aquel que permite el flujo de cargas

Corriente electrica: es el flujo de cargas

Aislantes: aquellos que ponen resistencia al flujo de cargas

14.2 Porsesos termodinamicos

Procesos isotérmicos: en un proceso isotérmico la temperatura permanece constante.
Q = W

Proceso isobárico: proceso en el que la presión permanece constante.
triángulo Q = triángulo U + P triángulo V

triángulo Q : calor transferido
triángulo U : energía interna
P: presión
V: volumen

Proceso isocórico: Es un proceso durante el cual el volumen permanece constante. esto impilica qeu el proceso no realiza trabajo-presion-volumen:
triangulo V= 0

Proceso adiabático: Es un proceso durante el cual no hay tranferencia termica.

PVr = constante

P: presion
V: volumen
r : CP (calor especifico molar a presion constante)/CV (calor epecifico molar a volumen constante)

14.1 Variables termodinámicas

Son las variables que tienen realcion con el estado interno de un sistema

masa: m; es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, en el SI la cantidad de masa es (kg)
volumen: v; es el espacio que ocupa un cuerpo. SI (m3)
densidad: p; magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
presion: p; magnitud fisica que mide la fuerza por unidad de superficie. Es la fuerza por unidad de area aplicada sobre un cuerpo en direccion perpendicular a la superficie. En el SI (Pa) pascal.
temperatura: (T ó t); medida ó indicacion de que tan caliente o frio esta un objeto. SI(K) kelvin

14 Gas Ideal

Es la ecuacion de estao mas simple y conocida para las sustancias de la fase gaseosa.
Predice el comportamiento P-v-T en un gas con bastante exactitud. las varibles que describen un cantidad (masa) dada de gas son presion volumen y temperatura.

P1V1/T1 = P2V2/T2

pV/T = NKb ó pV = NKbT

P= presion
V= volumen
T= temperatura(K)
N= numero de moleculas de gas
Kb= cosntate de porporcionalidad de los gases ideales