Download fem 2012 tarea #3 *corriente eléctrica y ley de ampere

• Calcule el número de partículas que hay en un
centímetro cúbico en la nuestra atmósfera
respirable:
Diámetro de partículas respirables igual a 2.5 μm.
Es decir que el volumen es:
4𝜋
∗ 1.25 ∗ 10−6 𝑚 3 = 8.181 ∗ 10−18 𝑚3 (𝐴)
3
1𝑐𝑚3 = 1 ∗ 10−6 𝑚3 (𝐵)
𝐵
= 1.2222 ∗ 1011 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠
𝐴
¿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 (carga eléctrica). Nombrada en
honor del físico francés Charles-Augustin de
Coulomb. Se define como la cantidad de carga
transportada en un segundo por una corriente de
un amperio de intensidad de corriente eléctrica.
• ¿Cuántos electrones tiene una partícula cuya
carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa
en kg?
1C = 6,24 x 108 electrones = 5,685 x 10-22 kg
• ¿Cuántos protones tiene una partícula cuya carga
eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg?
1C = 6,24 x 108 protones = 1,042 x 10-18 kg
• ¿Cuál es el campo eléctrico que siente un
electrón en un átomo de Hidrógeno?
Diámetro 1 Armstrong.
2
𝑁𝑚
9
−19
8,99
∗
10
∗
1,6
∗
10
𝐶
𝑘𝑞
𝑁
2
𝐶
11
𝐸= 2=
= 5,7 ∗ 10
−10
2
𝑟
0,5 ∗ 10 𝑚
𝐶
• Calcule la Fuerza Eléctrica, en Newtons, que el
campo eléctrico de un protón le hace a un
electrón en un átomo de Hidrógeno.
𝐹 = 𝐸𝑞 = 5,7 ∗
1011
𝑁
∗ 1,6 ∗ 10−19 𝐶 = 9,12 ∗ 10−8 𝑁
𝐶
• Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es
atraido un electrón por un protón en un átomo de
Hidrógeno.
𝑚𝑒 𝑚𝑝
𝐹𝑔 = 𝐺
𝑟2
2
−31 𝑘𝑔 ∗ 1,67 ∗ 10−27 𝑘𝑔
𝑁𝑚
9,11
∗
10
= 6,7 ∗ 10−11
∗
2
𝑘𝑔
0,5 ∗ 10−10 𝑚 2
= 4,07 ∗ 10−47 𝑁
• Cuáles son las unidades del Campo Eléctrico
La
unidad
del
campo
eléctrico
en
el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por
metro (V/m) o, en unidades básicas, kg·m·s−3·A−1.
• ¿Qué es un dispositivo denominado capacitor?
Un capacitor es un componente electrónico, el
cual puede describirse como dos placas de
material
conductor,
separadas
por
un
aislamiento, comúnmente llamado dieléctrico, es
posible que los materiales dieléctricos –como el
aire o el papel- retengan una carga debido a que
los electrones libres no pueden fluir a lo largo de
un aislador, sin embargo esta carga debe ser
aplicada por alguna fuente.
• Calcule el campo eléctrico en el interior de un
capacitor
Q
E=
=
ϵo A
3C
8,85 ∗ 10−12
C2
2
∗
6m
Nm2
10
= 5,64 ∗ 10
N
C
¿QUÉ ES UN ELECTRÓMETRO?
Es 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 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.