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Tarea 2.CARGA
ELÉCTRICA Y LEY
DE COULOMB
Saúl Martínez Molina
Código:244965
G04N20
Calcule el número de partículas que hay en
un centímetro cúbico en la nuestra atmósfera
respirable
Si la densidad del aire es 1,18*10^-6 Kg/cm3 y la masa molar
promedio es de 29*10^-3 Kg/mol, entonces el numero de
moles por cm3 será calculado de la siguiente manera
(1,18*10^-6Kg/cm3)/(29*10^-3 Kg/mol) = 4,06*10^-5 mol/cm3
= 2,44*10^19 partículas
Qué es un Coulomb?
El culombio o coulomb (símbolo C) es la unidad
derivada del sistema internacional para la
medida de la magnitud física cantidad de
electricidad . Nombrada en honor del físico
francés Charles-Augustin de Coulomb.
1C=1A*s
El coulumb esta definido como la carga
trasportada en un segundo por un amperio
Cuántos electrones tiene una partícula cuya carga
eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg
Si un electrón tiene una carga de -1.6 x 10^-19 [C] y en 1[C] hay
(1/(-1.6 x 10^-19)) electrones, es decir 6.3 x 10^18 e, entonces,
la masa de 1[C] se calcula de la siguiente manera(6.3 x
10^18)(9.1 x 10^-31) kg, es decir,
5.7x10^(-12) kg.
¿Cuántos protones tiene una partícula cuya
carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su
masa en kg?
Como la carga de un protón es la misma del electrón pero con
signo contrario, entonces 1[C] contiene 6.3 x 10^18 protones.
La masa de un protón es de 1.7x10^(-27) kg entonces la partícula
tiene una masa de 1.1x10^(-8) kg.
Haga un estimado de las dimensiones de las partículas arriba
mencionadas. Suponga que cada partícula esta confinada en un
volúmen de un Amstrong cúbico
Electrón
Protón
Radio = 2.85 X10-15 m
Radio = 8.8 X10-16 m
Masa = 9.1 X 10-31kg
Masa = 1.7 X 10-27kg
Carga = -1.6 10-19 C
Carga = 1.6 10-19 C
Volumen = 9.34 X 10-34 m3
Volumen = 2.9 X 10-45 m3
Área Superficial = 9.9 X10-29 m2
Área Superficial = 9.73 X10-30 m2
¿Cuál es el campo eléctrico que "siente" un electrón en un
átomo de Hidrógeno?
Si se sabe que el campo eléctrico viene dado por la fórmula
Y si la carga de un electrón es 1.6x10^(-19) C y la distancia entre un
electrón y un protón en un átomo de hidrógeno es 5.3 x 10^-11 m
entonces el campo eléctrico sera:
E= 5.8*10^11 N/C
Usando la Ley de Coulomb calcule la Fuerza Eléctrica, en
Newtons, que el campo eléctrico de un protón le hace a un
electrón en un átomo de Hidrógeno
Si por la ley de Coulomb tenemos :
F= qE
Con lo calculado anteriormente
5.8*10^11 N/C
La Fuerza eléctrica en un campo eléctrico de un protón a un electrón en un átomo de
Hidrógeno sera de
-9.2*10^-18 N
Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraído un
electrón por un protón en un átomo de Hidrógeno.
Compárela con la Fuerza Eléctrica.
Con la formula de la fuerza gravitacional
Y los siguientes datos
Masa electron=9.1x10^-31 kg
Masa protón=1.7x10^(-27) kg
Distancia(r)=5.3x10^-11 m
G=6.7*10^-11 N(m/kg)^2
Reemplazamos valores
F= 3.6x10^-47 N
¿Cuáles son las unidades del
Campo Eléctrico?
 El
campo eléctrico se puede medir en
Newtons sobre Coulombs o en Voltios
sobre metros. Ambas son equivalentes
E=N/C=V/m
¿Qué es un dispositivo
denominado capacitor?
Un capacitor es un dispositivo usado para acumular energía en un campo eléctrico. Se
compone por dos conductores eléctricos separados por un aislante.
Uno de sus principales usos en circuitos electrónicos es bloquear corriente directa y
permitirle paso a la corriente alterna.
Calcule el campo eléctrico en
el interior de un capacitor
Si asumimos que las placas son conductoras el campo
eléctrico sera igual a cero por lo tanto las superficies
son equipotenciales.Despreciando los efectos de
borde, el campo sera igual en cualquier dirreccion
descrito de la siguiente formula
¿Qué es un electrómetro?.


Se
denomina
electrómetro
a
un electroscopio dotado de una
escala. Los electrómetros, al igual
que los electroscopios, han caído
en desuso debido al desarrollo de
instrumentos
electrónicos
de
precisión.
Uno de los modelos de electrómetro
consiste en una caja metálica o de
vidrio en la cual se introduce,
debidamente aislada por un tapón
aislante, una varilla que soporta una
lámina de oro muy fina o una aguja
de aluminio, apoyada en este caso
de tal manera que pueda girar
libremente
sobre
una
escala
graduada.