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PRÁC TICA ELIPSE A C A D E M I A 2 0 2 5 - 2 994455 335577 77442 CCOOMMUUNNÍÍCCAATTEE CCOONN NNOOSSOOTTRROOSS AALL:: FÍSICA3 PRÁCTICA1 MODALIDAD Presencial y virtual Av. Universitaria 1833 UBICACIÓN (SEGUNDO PISO)
1 Electroestática Definición: Es la parte de la física que estudia a las cargas eléctricas en reposo. Carga Eléctrica: Es todo cuerpo que tiene un exceso o defecto de electrones. La materia está formada por átomos eléctricamente neutros, los cuales están formados por un pequeño núcleo que contiene protones que poseen cada uno de ellos una carga positiva y neutrones de carga cero; rodeando a este núcleo existen electrones, en la misma cantidad que los protones, pero cada uno de ellos con una carga negativa, siendo +e la carga del protón y -e la carga del electrón, donde e es la unidad fundamental de carga cuyo valor en el SI es: e=1,60 x 10-19 Coulomb. Todas las cargas en la naturaleza se presentan como un valor entero de la unidad fundamental de carga, es decir la carga está cuantizada, esto es, cualquier carga Q es de la forma Q=±Ne donde N es un número entero, pero este número N normalmente es muy grande. De aquí, un material cargado positivamente, es aquel que tiene un déficit de electrones y el que esta cargado negativamente tiene un exceso de electrones. Carga ecto de electrones Carga exceso de electrones Medición de la Carga Eléctrica El valor de la carga eléctrica de un cuerpo, representada como q o Q, se mide según el número de electrones que posea en exceso o en defecto. En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina culombio (símbolo C) y se define como la cantidad de carga que a la distancia de 1 metro ejerce sobre otra cantidad de carga igual, la fuerza de 9x109 N. Un culombio corresponde a 6,24 × 1018 electrones. En consecuencia, la carga del electrón es: e = −1C 6,24 × 108 = −1,602564 × 10 Como el culombio puede no ser manejable en algunas aplicaciones, por ser demasiado grande, se utilizan también sus submúltiplos: 1 miliculombio = 1C 1000 1mC 1 microculombio = 1C 1000 1mC - La cantidad de cualquier otra carga será un múltiplo de "e" con lo cual: Q=±Ne, donde N es un número entero. - Dependiendo de la forma del cuerpo cargado se pueden definir hasta 3 clases de densidades de carga. DISTRIBUCIÓN CONTINUA DE CARGA. Se tienen tres distribuciones continuas de carga posibles, que están representadas por tres densidades de carga. DENSIDADES DE CARGA: Densidad Lineal (λ). - Es cuando la carga está contenida en una varilla y se define como: De donde Q = ∫ λdl Si λ = cte ∴ Q = λl Densidad Superficial (σ). - Es cuando la carga está contenida en una lámina y se define como: σ = dq dA , de donde Q = ∫σdA Si Si σ = cte ∴ Q = σA Densidad Volumétrica (ρ). - Es cuando la carga está contenida en un sólido y se define como: ρ = dq dV , de donde Q = ∫ ρdV Si ρ = cte ∴ Q = ρV