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Fundamentos de electricidad y
magnetismo
Tarea 2
CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB
G10N20Alejandro
CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB
1. Calcule el número de partículas que hay en un
centímetro cúbico.
2. Qué es un Coulomb?
3. Cuántos electrones tiene una partícula cuya carga
eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg?
4. Cuántos protones tiene una partícula cuya carga
eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg?
5. Haga un estimado de las dimensiones de las
partículas arriba mencionadas. Suponga que cada
partícula esta confinada en un volúmen de un
Amstrong cúbico.
6. Cuál es el campo eléctrico que "siente" un
electrón en un átomo de Hidrógeno?
7.
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?
8. Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraído un
electrón por un protón en un átomo de Hidrógeno.
Compárela con la Fuerza Eléctrica.
9. Cuáles son las unidades del Campo Eléctrico.
10. Qué es un dispositivo denominado capacitor (también
conocido como condensador o filtro), describa sus
características.
11. Calcule el campo eléctrico en el interior de un capacitor.
12. Qué es un electrómetro?. Puede hacer uno de bolsillo
con materiales caseros, con un costo de menos de
$50.oo?
1.Calcule el número de partículas que hay en un
centímetro cúbico.
La densidad del aire a 25°c es de
La composición del aire es de
La masa molecular promedio es:
Hay
en un centímetro cubico.
2.Qué es un Coulomb?
Un coulomb (C) es una unidad del sistema internacional utilizada para
medir la cantidad de electricidad (carga eléctrica).
Esta unidad fue nombrada así en honor al físico Charles-Augustin de
Coulomb.
El coulomb se define como la cantidad de carga que transporta una
corriente eléctrica de un amperio en un segundo.
1C = 1A * 1S
3. Cuántos electrones tiene una partícula cuya
carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su
masa en kg?
La carga eléctrica de un electrón es:
Una partícula con una carga eléctrica de un coulomb tiene:
La masa del electrón es:
Por lo que la masa de la partícula seria:
4. Cuántos protones tiene una partícula cuya
carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su
masa en kg?
La carga eléctrica de un protón es:
Una partícula con una carga eléctrica de un coulomb tiene:
La masa del protón es:
Por lo que la masa de la partícula seria:
6. Cuál es el campo eléctrico que "siente" un
electrón en un átomo de Hidrógeno?
El electrón y el protón en el átomo de hidrógeno están separados por
una distancia de:
El campo eléctrico es:
7. 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?
El campo eléctrico ejercido sobre el protón de hidrógeno es de:
La fuerza eléctrica esta dada por:
Entonces la fuerza eléctrica es:
8. Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraído
un electrón por un protón en un átomo de
Hidrógeno. Compárela con la Fuerza Eléctrica.
La fuerza gravitacional es:
Al reemplazar:
Se puede observar que la fuerza gravitacional es muy pequeña
comparada con la fuerza eléctrica.
9. Cuáles son las unidades del Campo Eléctrico.
El campo eléctrico está definido por:
Reemplazando las unidades:
También se puede dar en unidades como:
10. Qué es un dispositivo denominado capacitor
(también conocido como condensador o filtro),
describa sus características.
Los condensadores o capacitores son
dispositivos pasivos capaces de
almacenar energía. Estos están
formados por 2 superficies conductoras
que tienen forma de láminas o placas
que al someterse a una diferencia de
potencial adquieren una determinada
carga eléctrica, la cual será positiva en
una lámina y negativa en la otra por lo
que la variación total de carga es cero.
11. Calcule el campo eléctrico en el interior de un
capacitor.
El campo eléctrico se ubica entre las dos placas
separadas por el dieléctrico
12. Qué es un electrómetro?. Puede hacer uno de
bolsillo con materiales caseros, con un costo de
menos de $50.oo?
Un electrómetro es un electroscopio que está
dotado de una escala.
Los electrómetros consisten en una caja
metálica en la que se introduce una varilla que
soporta una lamina de oro o de aluminio muy
fina .
Se establece una diferencia de potencial entre
la caja y la varilla, se puede medir la diferencia
entre ambas al observar la intensidad de la
desviación entre la caja y la varilla.
Si se pueden construir por menos de $50.00,
usando un recipiente de vidrio, un aislante ,
una varilla de metal y una lamina de aluminio.