Download TAREA #2 CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB
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Fundamentos de Electricidad y Magnetismo G12N40NANCY La densidad del aire es: 1,18kg/m3 por cm3 es de 1,18𝑥10−6 𝑘𝑔/𝑐𝑚3 La masa molar promedio del aire es de :4.65x10-26 kg/particula. 1,18x10−6 kg/cm3 -5 mol/cm3 𝑛= = 4.06x10 29x10−3kg/mol 𝑛 = 2,44x1019 particulas /cm3 Es la unidad de carga eléctrica, es la cantidad de electricidad que pasa en un segundo por cualquier punto de un circuito por el que fluye una corriente de 1 amperio. Equivale a la carga de (-) 6,24*1018 electrones. C=A*s La carga del electrón es de :1,602 × 10−19 C. Una partícula contiene 6,242 × 1018 electrones La masa del electrón igual a: 9,1 × 10−31 𝑘𝑔 Por lo tanto la masa total de la partícula es 5,68 × 10−12 𝑘𝑔 La carga del protón es de 1,602 × 10−19 C,una partícula cuya carga eléctrica es de un Coulomb, contiene 6,242 × 1018 electrones, y, siendo la masa del electrón igual a: 1,67 × 10−27 kg La masa total de la partícula compuesta por solo electrones es de: 1,04 × 10−8 kg El electrón y el protón de un átomo de Hidrógeno están separados por una distancia en promedio de 5,3 × 10−11 m De acuerdo con la Ley de Coulomb, encontramos que el campo eléctrico al radio del electrón del único protón en el átomo es de: 𝐄= 𝒒 𝒌 𝟐 𝒓 = 𝟖, 𝟗 × 𝟏𝟎 𝟗 𝟏,𝟔𝟎𝟐×𝟏𝟎−𝟏𝟗 𝟐 𝟓,𝟑×𝟏𝟎−𝟏𝟏 = 𝟓, 𝟎𝟕 × 𝟏𝟎𝟏𝟏 N/C 𝐹𝑒 = r=5,07 × 1011 N/C q= 1,602 × 10−19 𝑞1 𝑞2 𝑘 2 𝑟 = 𝑞𝐸 𝐹𝑒 = 𝑞𝐸 𝐹𝑒 = (1,602 × 10−19 )(5,07 × 1011 ) = 8,1221 × 10−8 𝑁 Fg = k x (m1xm2) / r2 Fg = (6,693x10-11)(9,1x10-31)(1,67x10-27))/(5,3x1011)2 Fg = (3,62 x 10-47) Las unidades del campo eléctrico son los Newton por Coulomb (N/C) o los Voltio por metro (V/m). El cociente de una fuerza electrostática F y una carga eléctrica Q. Que tiene unidades de Newton / Coulombio Se llama condensador a un dispositivo que almacena carga eléctrica. Está formado por dos placas metálicas de la misma superficie y encaradas, separadas por una lámina no conductora. Al conectar una de las placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo opuesto en la otra placa. Por su parte, teniendo una de las placas cargada negativamente (Q -) y la otra positivamente (Q +) sus cargas son iguales y la carga neta del sistema es 0. Un electrómetro es un instrumento eléctrico para medir la carga eléctrica o diferencia de potencial eléctrico. Electrómetros modernos, basados en el tubo de vacío o de la tecnología de estado sólido puede ser utilizado para hacer mediciones de tensión y carga con las corrientes de fuga muy bajas, de hasta 1 femtoampere. Un instrumento sencillo pero relacionados entre sí, el electroscopio, trabaja en principios similares, pero sólo indica la magnitud relativa de las tensiones o cargas.