1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIADEPARTAMENTO DE FÍSICA CURSO DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

2 ELECTROSTÁTICA

3 Propiedades Básicas Gravedad MASA Eléctrico CARGA ELÉCTRICALa carga eléctrica puede ser (+) o (-) tal que cargas del mismo signo se repelen y de signo contrario se atraen

4 Propiedades Básicas Atómicamente la menor estructura de la materia es el electrón portador de una carga e = x C (en mks) -19 La materia es neutra: No. Electrones ~ No. Protones

5 Propiedades Básicas Átomo Molécula Materiae internos e de valencia Núcleos Materia e libres Moléculas La carga eléctrica total de un sistema aislado no varía

6 Propiedades Básicas La carga eléctrica puede ser (+) o (-) tal que cargas del mismo signo se repelen y de signo contrario se atraen Atómicamente la menor estructura de la materia es el electrón portador de una carga e = x C (en mks) -19 La materia es neutra: No. Electrones ~ No. Protones La carga eléctrica total de un sistema aislado no varía

7 ALGUNAS APLICACIONES PrecipitadoresPintura Electrostática y Pintura en Polvo Impresión Electrostática (Xerografía) Triboelectrificación Control y Transporte de Partículas Electricidad atmosférica (Pararrayos)

8 1, 2 y 3 son semillas previamente cargadas. Es correcto afirmar:Aislante 2 1 3 1, 2 y 3 son semillas previamente cargadas. Es correcto afirmar: a. 1 y 3 tienen carga del mismo signo b. 1 y 3 tienen carga de signo opuesto c. 1, 2 y 3 tienen carga del mismo signo d. Se necesitan más experimentos para deducir el signo de las cargas

9 1, 2 y 3 son pequeñas semillas. Es correcto afirmar:Aislante 1 2 3 1, 2 y 3 son pequeñas semillas. Es correcto afirmar: a. 1 y 3 tienen carga del mismo signo b. 1 y 3 tienen carga de signo opuesto c. 1, 2 y 3 tienen carga del mismo signo d. Se necesitan más experimentos para deducir el signo de las cargas

10 De acuerdo con su comportamiento eléctrico los materiales se clasifican en:3 Aislantes (~1 e/cm ) : Dielectricos 10 12 Semiconductores (~ e/cm ) : Ge, Si, Grafito 3 23 3 Conductores (~ e/cm ) : Metales Superconductores

11 POLARIZACION EN UN AISLANTE+ + + Objeto cargado Polarización

12 ATRACCIÓN DE UN AISLANTE PORUN CUERPO CARGADO Cuerpo cargado Cuerpo cargado Cuerpo aislante Cuerpo aislante

13 INTERACCIÓN ENTRE DOS CARGAS PUNTUALES F = -F 12 21

14 FUERZA ENTRE DOS CARGAS PUNTUALES EN FUNCIÓN DE SU SEPARACIÓNq1 y q2 fijas r

15 1 k = 4 pe kq q 1 2 ^ F = - F = q q r 2 1 2 21 12 ^ r F = - F = r 21LEY DE COULOMB 1 k = 4 pe kq q 1 2 ^ F = - F = q q r 2 1 2 21 12 ^ r F = - F = r 21 12 2 r pe

16 BALANZA DE COULOMB Esferas cargadas Escala

17 a. b. c. d. El diagrama que muestra de manera correcta la magnitudy la dirección de las fuerzas electrostáticas es: b. c. a. d. a. b. c. d.

18 I II F21 q1 q2 q2 q1 La magnitud de la fuerza F21 en el caso II, es:d. 4 F21 b. F21 e. Faltan datos c. 2 F21

19 + + + + F Fo ro ro 2qo qo qo La magnitud de la fuerza F es: a. 2Fod. 6Fo b. 3Fo e. Datos insuficientes c. 4Fo

20 PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓNq1 r1 qO r2 q2

21 q1 = q2 = q3 = q son cargas puntuales igualesq1 = q2 = q3 = q son cargas puntuales iguales. La fuerza neta sobre q3 está mejor descrita por:

22 La fuerza que la carga q ejerce sobre cualquier carga positivaque se coloque en el punto P está en la dirección: 4. Es necesario conocer el valor de la carga en P

23 Se quiere que la fuerza neta sobre una carga que se coloqueen el punto P sea cero. El valor de esta carga debe ser: Y a. q d/2 b. -q X P q q c. 2q d d. -2q e. La fuerza sobre cualquier carga en P es cero

24 CAMPO ELÉCTRICO q: Fuente q : Prueba E = F q F F’ E = = q q’

25 CAMPO ELÉCTRICO DE UNA CARGA PUNTUAL + -

26 El dipolo eléctrico de la figura origina un campo eléctrico. El vectorque representa mejor el campo eléctrico en el punto P es: 1 2 Y P 3 5 4 q q X O d/2 d

27 Y P q q X O d/2 d

28 El dipolo eléctrico de la figura origina un campo eléctrico. El vectorque representa mejor el campo eléctrico en el punto medio entre las dos cargas es: Y 2 q q 3 1 X O d/2 d

29 El campo eléctrico es tangente a la línea de campo.REPRESENTACIÓN DE LINEAS DE CAMPO Las líneas se originan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas. El número de líneas es proporcional al valor de la carga. La densidad de líneas es proporcional al valor del campo. El campo eléctrico es tangente a la línea de campo.

30 REPRESENTACIÓN DEL CAMPO ELÉCTRICODE UNA CARGA PUNTUAL Representación por medio de vectores 2. Representación por medio de lineas de campo

31 LINEAS DE CAMPO ELÉCTRICODE UN DIPOLO ELÉCTRICO

32 LINEAS DE CAMPO ELÉCTRICODE DISTRIBUCIONES DISCRETAS DE CARGA

33 Gracias por su atención.