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1. Partículas en un cm cubico de
oxigeno
2, 3 y 4. Coulomb, Electrón y Protón
Coulomb (C) es una medida de carga, hace referencia al
numero de electrones que pasan por un objeto, teniendo fija
la carga de un electrón o protón como 1,6 * 10^-19 C,
sabemos que un Coulomb equivale a 0,6 * 10^19 electrones o
protones. Por ultimo la masa del electrón es de 0,6 * 10^-31
kg y del protón es 1,67 * 10^-27 kg
5. Dimensiones de un electrón y un
protón
El diámetro de un protón es de 10^-15 m, el de un electrón es de 10^-13 m si
las confinamos en un cubo de volumen 1 amstrong cubico cabrían 10^15
protones y 10^9 electrones, con lo cual confirmamos que un electrón es
aproximadamente 100 veces mas grande que un protón.
6 y 7. Campo y Fuerza en un átomo de
hidrogeno
Para hallar el campo que siente un electrón en un átomo de hidrogeno lo primero que
tenemos que hacer es recurrir a la ley de coulomb:
La carga Q1 es la del protón del átomo que ejerce hacia
el electrón (1,6*10^-19), la constante k es 9*10^9 y la
distancia d será el radio al cual se traslada este electrón,
el radio es 80*10^-12 m.
Realizando las operaciones tenemos:
El campo eléctrico será de 2,35 * 10^11 Newton/Coulomb. Si esta cantidad se
multiplica por la carga del electrón, tenemos entonces la fuerza que se siente de una
partícula a la otra expresada en Newtons.
8. Fuerza Gravitacional vs Eléctrica
La fuerza gravitacional con la que es atraído un electrón por un
protón en un átomo de hidrogeno es de 1,7*10^-47 N
Lo cual quiere decir que la fuerza de atracción entre partículas
(como se vio en la diapositiva anterior) sin tener en cuenta la
fuerza gravitacional es mucho mayor que la gravitacional y
mucho mas importante.
9. Unidades del Campo eléctrico
• El campo eléctrico se puede deducir por
medio de la ley de coulomb tomando en
cuenta una sola de las cargas tenemos:
• Las unidades del campo eléctrico serán N/C
10. Capacitor
Un capacitor es un dispositivo que
almacena carga Eléctrica.
Formado por dos placas paralelas
separadas a una distancia d
(inversamente proporcional al campo
eléctrico que se genera entre ellas)
Puede ser cerámico o electrolítico, a
diferente vatiaje y capacitancia
dependiendo su uso y el voltaje que
pueda soportar entre las placas.
11. Campo eléctrico en un capacitor
Para calcular el campo eléctrico en un capacitor podemos
empezar a pensar en las unidades del campo eléctrico, como
ya vimos antes son N/C pero además se puede representar
con otras unidades las cuales son V/m (voltios sobre metro) y
de esta notación se puede deducir la formula para encntrar el
campo eléctrico de un capacitor con placas paralelas
separadas a una distancia d y al las cuales se les aplica una
diferencia de potencial V.
Si poseemos dos laminas metálicas separadas un metro al aplicarle 100 voltios
entre cada una, el campo que se genera es de 100 voltios/metro o es lo mismo que
decir 100 N/C dado que estas unidades son equivalentes.
12. Electrómetro
Un electrómetro es un aparato utilizado para medir
la carga, es lo mismo que un electroscopio pero
dotado de una escala para medir la intensidad de
la carga.
Básicamente consiste en un tubo con una vara
metálica colocada en la tapa, al borde de la vara
metálica se colocan dos laminillas que se separarar
o unirán de acuerdo al tipo de carga que posea en
un determinado momento.
Ya que los materiales que se
necesitan para construirlo son
reciclables y fáciles de
conseguir, este electrómetro
tendrá un costo muy bajo.
Al electrómetro se le acerca un material cargado y
esta carga se trasportara hasta la vara de metal y
finalmente a las laminillas que nos indicaran la
cantidad de carga presente.