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FÍSICA 3 Ing. Joaquín Salazar Cruz

FÍSICA 3 Ing. Joaquín Salazar Cruz. Programa Libro de texto Libreta de apuntes Asistencias Laboratorio Puntuación preguntas. UNIDAD 1: ELECTRICIDAD. PROPÓSITO DE LA UNIDAD:

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FÍSICA 3 Ing. Joaquín Salazar Cruz

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Presentation Transcript

  1. FÍSICA 3Ing. Joaquín Salazar Cruz Programa Libro de texto Libreta de apuntes Asistencias Laboratorio Puntuación preguntas

  2. UNIDAD 1:ELECTRICIDAD PROPÓSITO DE LA UNIDAD: UTILIZAR LOS CONCEPTOS, PRINCIPIOS Y LEYES DE LA ELECTRICIDAD EN SITUACIONES REALES DELA VIDA DIARIA MEDIANTE LA SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

  3. ELECTRICIDAD La aparición de la electricidad fue uno de los inventos más importantes de la historia de la física; sin ella, no sería posible realizar muchas cosas de las que hacemos ahora como….

  4. ELECTRICIDAD TELEVISIÓN VIDEOJUEGOS

  5. ELECTRICIDAD TELÉFONO COMPUTADORAS

  6. ELECTRICIDAD COCINAR LEER

  7. ELECTRICIDAD CONTENIDO: • ELECTROSTÁTICA • CORRIENTE ELÉCTRICA • MAGNETISMO

  8. ELECTRICIDAD CONTENIDO: • ELECTROSTÁTICA • CORRIENTE ELÉCTRICA • MAGNETISMO

  9. ELECTROSTÁTICA • CONCEPTO DE ELECTROSTÁTICA • CARGA ELÉCTRICA • FORMAS DE ELECTRIZAR CUERPOS • MATERIALES AISLANTES Y CONDUCTORES • LEY DE COULOMB • CAMPO ELÉCTRICO

  10. ELECTROSTÁTICA

  11. ELECTROSTÁTICA SI FROTAS UN PEINE O UN GLOBO EN TU CABELLO O BIEN UNA REGLA CON UNA FRANELA, OBSERVARÁS QUE EL PEINE, EL GLOBO Y LA REGLA TINEN UNA NUEVA PROPIEDAD: LA DE ATRAER CUERPOS LIGEROS, COMO PEDACITOS DE PAPEL

  12. ELECTROSTÁTICA TODOS LOS ANTERIORES SON EJEMPLOS DE FENÓMENOS ELECTROSTÁTICOS Y TIENEN QUE VER CON LAS CARGAS ELÉCTRICAS EN REPOSO

  13. ELECTROSTÁTICA LA PARTE DE LA FÍSICA QUE ESTUDIA LOS FENÓMENOS RELACIONADOS CON LAS CARGAS ELÉCTRICAS EN REPOSO ES LA ELECTROSTÁTICA

  14. CARGA ELÉCTRICA COMO SE DIJO ANTES, AL FROTAR UN PEINE DE PLÁSTICO CONTRA EL PELO, SE CONSTATA QUE EL PEINE HA ADQUIRIDO UNA NUEVA PROPIEDAD AL SER CAPAZ DE ATRAER PEDACITOS DE PAPEL. A ESTA PROPIEDAD SE LE CONOCE CON EL NOMBRE DE CARGA ELÉCTRICA

  15. CARGA ELÉCTRICA SE DICE QUE LOS MATERIALES QUE SE COMPORTAN COMO EL PEINE ESTÁN ELECTRIZADOS O SE HAN CARGADO ELÉCTRICAMENTE

  16. CARGA ELÉCTRICA ASÍ, LA CARGA ELÉCTRICA ES LA PROPIEDAD QUE POSEEN ALGUNOS CUERPOS CUANDO, AL SER FROTADOS, SON CAPACES DE ATRAER OBJETOS LIVIANOS

  17. CARGA ELÉCTRICA LAS CARGAS ELÉCTRICAS PUEDEN SER POSITIVAS O NEGATIVAS. DOS CUERPOS CARGADOS ELÉCTRICAMENTE SE ATRAEN O REPELEN DEPENDIENDO DE SU CARGA

  18. CARGA ELÉCTRICA CARGAS DEL MISMO SIGNO SE REPELEN: CARGAS DE SIGNOS CONTRARIOS SE ATRAEN + + - - + -

  19. CARGA ELÉCTRICA PARA ENTENDER MEJOR EL COMPORTAMIENTO ELÉCTRICO DE LOS CUERPOS HAY QUE ANALIZAR LAS DOS PARTÍCULAS ELEMENTALES DE LOS ÁTOMOS: LOS PROTONES Y LOS ELECTRONES. LOS PROTONES (JUNTO CON LOS NEUTRONES) FORMAN EL NÚCLEO DEL ÁTOMO Y LOS ELECTRONES ORBITAN ALREDEDOR DE ÉSTE

  20. CARGA ELÉCTRICA

  21. CARGA ELÉCTRICA LOS PROTONES PRESENTAN CARGA ELÉCTRICA POSITIVA Y LOS ELECTRONES CARGA ELÉCTRICA NEGATIVA LOS ÁTOMOS SON NEUTROS YA QUE SU NÚMERO DE PROTONES ES IGUAL AL NÚMERO DE ELECTRONES

  22. CARGA ELÉCTRICA COMO TODOS LOS CUERPOS ESTÁN FORMADOS POR ÁTOMOS POSEEN CARGAS ELÉCTRICAS; NO LAS NOTAMOS PORQUE ESAS CARGAS ESTÁN EQUILIBRADAS LAS PROPIEDADES ELÉCTRICAS SE PRESENTAN EN UN CUERPO CUANDO SUS CARGAS ESTÁN DESEQUILIBRADAS, ES DECIR, CUANDO HAY UN MAYOR (O MENOR) NÚMERO DE ELECTRONES QUE DE PROTONES

  23. CARGA ELÉCTRICA LA CARGA ELÉCTRICA DE UN CUERPO ES LA DIFERENCIA ENTRE SUS CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS. NORMALMENTE SE LE REPRESENTA CON LA LETRA q Y EN EL SISTEMA INTERNACIONAL LA UNIDAD ES EL COULOMB (SE PRONUNCIA CULOM O CULOMBIO)

  24. CARGA ELÉCTRICA UN COULOMB (C) ES UNA UNIDAD DEMASIADO GRANDE PARA LAS CANTIDADES DE CARGA POR LO QUE SUELE USARSE EL MILICOULOMB (mC) Y EL MICROCOULOMB (µC) LA CARGA ELEMENTAL (YA SEA DEL ELECTRÓN O DEL PROTÓN) ES 1.6 x 10 –19 C. LA CARGA DEL ELECTRÓN ES NEGATIVA Y SE LE SIMBOLIZA COMO e

  25. CARGA ELÉCTRICA LA CARGA ELÉCTRICA DE UN CUERPO ES UN MÚLTIPLO ENTERO DE LA CARGA ELEMENTAL; MATEMÁTICAMENTE: q = ne carga = número de electrones por la carga elemental

  26. CARGA ELÉCTRICA EXPERIMENTALMENTE SE HA ENCONTRADO QUE LA CARGA TOTAL DE UN SISTEMA AISLADO PERMANECE CONSTANTE. EN OTRAS PALABRAS, LA CARGA NO SE CREA NI SE DESTRUYE ÚNICAMENTE CAMBIA DE LUGAR

  27. FORMAS DE ELECTRIZAR CUERPOS LAS FORMAS DE CARGAR ELÉCTRICAMENTE UN CUERPO SON TRES: • FROTAMIENTO • INDUCCIÓN • CONTACTO

  28. FORMAS DE ELECTRIZAR CUERPOS LA CARGA POR FROTAMIENTO ES LA QUE SE PRODUCE AL FROTAR UN CUERPO CONTRA OTRO. EN ESTE PROCESO DESPRENDEMOS LOS ELECTRONES DE AQUEL MATERIAL AL QUE SE ENCUENTRAN MÁS DÉBILMENTE ATRAÍDOS DE MODO QUE ÉSTE QUEDA CARGADO POSITIVAMENTE Y EL OTRO NEGATIVAMENTE

  29. FORMAS DE ELECTRIZAR CUERPOS Si acercamos un objeto con carga a una superficie conductora, aún sin contacto físico los electrones se mueven en la superficie conductora. La inducción es un proceso de carga de un objeto sincontacto directo.

  30. FORMAS DE ELECTRIZAR CUERPOS Durante las tormentas eléctricas se llevan a cabo procesos de carga por inducción. La parte inferior de las nubes, de carga negativa, induce una carga positiva en la superficie terrestre.

  31. FORMAS DE ELECTRIZAR CUERPOS Se puede transferir electrones de un material a otro por simple contacto. Si el objeto es buen conductor la carga se distribuye en toda su superficie porque las cargas iguales se repelen entre sí. Si se trata de un mal conductor puede ser necesario tocar con la barra varias partes del objeto para obtener una distribución de carga más o menos uniforme.

  32. MATERIALES AISLANTES Y CONDUCTORES Cuando un cuerpo neutro es electrizado, sus cargaseléctricas, bajo la acción de las fuerzascorrespondientes, se redistribuyen hasta alcanzar una situación de equilibrio.

  33. MATERIALES AISLANTES Y CONDUCTORES CONDUCTORES SON MATERIALES QUE LLEVAN LA ELECTRICIDAD Y LA DEJAN PASAR POR ELLOS. AISLANTES O AISLADORES, AL CONTRARIO, SON LOS MATERIALES QUE NO DEJAN PASAR LA ELECTRICIDAD Y LA AISLAN.

  34. LEY DE COULOMB DOS CUERPOS CARGADOS ELÉCTRICAMENTE SE ATRAEN O SE REPELEN DE ACUERDO CON LA REGLA DE LOS SIGNOS. ¿QUÉ TAN FUERTE ES ESA ATRACCIÓN O REPULSIÓN? ¿DE QUÉ DEPENDE?

  35. LEY DE COULOMB CHARLES COULOMB, A TRAVÉS DE SUS MEDICIONES EFECTUADAS DEDUJO LA LEY QUE RIGE DICHAS FUERZAS DE ATRACCIÓN Y DE REPULSIÓN.

  36. LEY DE COULOMB LA FUERZA DE ATRACCIÓN O DE REPULSIÓN ENTRE DOS CARGAS ELÉCTRICAS ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL PRODUCTO DE LAS CARGAS E INVERSAMENTE PROPORCIONAL AL CUADRADO DE LA DISTANCIA ENTRE ELLAS

  37. LEY DE COULOMB MATEMÁTICAMENTE: DONDE k ES UNA CONSTANTE CUYO VALOR ES 9 x 109 Nm2/C2

  38. LEY DE COULOMB ESTA LEY ES MUY PARECIDA A LA LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL. LA LEY DE COULOMB DICE QUE DOS CUERPOS SE ATRAEN O SE REPELEN CON MÁS FUERZA MIENTRAS MÁS: A. CARGADOS ELÉCTRICAMENTE ESTÁN CADA UNO B. CERCA ESTÉN ENTRE SÍ

  39. LEY DE COULOMB TAMBIÉN NOS INDICA SI LA FUERZA ES DE ATRACCIÓN O REPULSIÓN. Cuando el resultado es negativo la fuerza es de atracción; si el signo es positivo la fuerza es de repulsión. Las fuerzas electrostáticas, al igual que las gravitacionales, se pueden ejercer a distancia sin necesitar un medio material para transmitirse

  40. CAMPO ELÉCTRICO DE LA MISMA MANERA QUE LA TIERRA O CUALQUIER OTRO CUERPO CON MASA TIENEN A SU ALREDEDOR UNA REGIÓN DONDE DEJAN SENTIR SU INFLUENCIA SOBRE OTRA MASA, LA CARGA ELÉCTRICA CREA UNA REGIÓN ALREDEDOR DE ELLA LLAMADA CAMPO ELÉCTRICO

  41. CAMPO ELÉCTRICO ASÍ, EL CAMPO ELÉCTRICO ES UNA REGIÓN DEL ESPACIO QUE RODEA A UNA CARGA O A UN CONJUNTO DE CARGAS ELÉCTRICAS. EN ESTA REGIÓN, OTRA CARGA SENTIRÁ UNA FUERZA DE ATRACCIÓN O DE REPULSIÓN DE ACUERDO CON SU TIPO DE CARGA

  42. CAMPO ELÉCTRICO la fuerza de atracción o de repulsión que experimenta una carga en el campo eléctrico producido por otra carga eléctrica depende de la posición en la que se encuentre dicho campo.

  43. CAMPO ELÉCTRICO SE DEFINE INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO (E) COMO LA MEDIDA DE LA FUERZA POR UNIDAD DE CARGA QUE VA A SENTIR UNA CARGA q PUESTA EN UN PUNTO CUALQUIERA DEL CAMPO

  44. CAMPO ELÉCTRICO ESTA FUERZA SE CALCULA CON LA EXPRESIÓN F = eq DONDE F ES LA FUERZA ELÉCTRICA, E LA INTENSIDAD DEL CAMPO Y q LA CARGA ELÉCTRICA ; LA UNIDAD EN EL SI ES N/C

  45. CAMPO ELÉCTRICO PARA CONOCER LA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO SE COLOCA UNA CARGA DE PRUEBA POSITIVA MUY PEQUEÑA PARA NO ALTERAR EL CAMPO ELÉCTRICO QUE SE QUIERE MEDIR Y SE DETERMINA LA FUERZA QUE EXPERIMENTA DICHA CARGA DE PRUEBA

  46. CAMPO ELÉCTRICO LA INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO ES UNA MAGNITUD VECTORIAL; SU DIRECCIÓN Y SENTIDO EN UN PUNTO CUALQUIERA SERÁ IGUAL AL DE LA FUERZA ELÉCTRICA QUE SE EJERCE SOBRE LA CARGA DE PRUEBA POSITIVA

  47. CAMPO ELÉCTRICO UNA FORMA ÚTIL DE REPRESENTAR EL CAMPO ELÉCTRICO ES EMPLEANDO LAS LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO TAMBIÉN LLAMADAS LÍNEAS DE FUERZA. ESTAS LÍNEAS REPRESENTAN LA TRAYECTORIA QUE SEGUIRÍA UNA CARGA POSITIVA EN DICHO CAMPO.

  48. CAMPO ELÉCTRICO + CONFIGURACIÓN DEL CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR UNA CARGA PUNTUAL POSITIVA

  49. CAMPO ELÉCTRICO – CONFIGURACIÓN DEL CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR UNA CARGA PUNTUAL NEGATIVA

  50. CAMPO ELÉCTRICO + – CONFIGURACIÓN DEL CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR DOS CARGAS DE DIFERENTE SIGNO

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