TAREA 2CARGA ELÉCTRICA Y LEY DECOULOMBTAREA 2CARGA ELÉCTRICA Y LEY DECOULOMB
Maribel Rocío Romero De La Hoz
Grupo 4 N.31
Código: 244417
CALCULE EL NÚMERO DE PARTÍCULAS QUE HAY ENUN CENTÍMETRO CÚBICO DE NUESTRA ATMOSFERARESPIRABLE
La atmósfera terrestre está formada por una combinación de gases, sinembargo, los mayores componentes y los que se mantienen de maneraconstante son el oxígeno y el nitrógeno, un 75% de Nitrógeno y un 25%de Oxígeno.
A condiciones normales, T=25°C y P=1atm, las moles totales en laatmósfera son:
Ahora, sabiendo que en un mol hay 6,023*10^23 partículas (Númerode avogadro), se calcula cuantas partículas están contenidas en uncentímetro cúbico de aire:
Por tanto, en un centímetro cúbico de atmósfera respirable hay untotal de 2,5*10^10 partículas
¿QUÉ ES UN COULOMB?
En el Sistema Internacional, el Coulomb es la unidad decarga eléctrica. Cuantitativamente se define como lacantidad de carga eléctrica transportada en un segundopor una corriente de 1 amperio de intensidad
Su nombre fue asignado en honor al físico e ingenierofrancés Charles Agustin de Coulomb
¿CUÁNTOS ELECTRONES TIENE UNA PARTÍCULACUYA CARGA ELÉCTRICA ES UN COULOMB YCUÁL ES SU MASA EN KG?
Cada electrón tiene una carga de 1,6*10^-19 C,por tanto, una partícula de 1C contendrá:
De esta manera, puede calcularse la masa de lapartícula:
Entonces, la partícula contiene 6,25*10^18 e, ypor tanto, una masa de 5,7*10^-21 kg.
¿CUÁNTOS PROTONES TIENE UNA PARTÍCULACUYA CARGA ELÉCTRICA ES UN COULOMB YCUÁL ES SU MASA EN KG?
Cada protón tiene una carga de 1,6*10^-19 C, portanto, una partícula de 1C contendrá:
De esta manera, puede calcularse la masa de lapartícula:
Entonces, la partícula contiene 6,25*10^18 p, y portanto, una masa de 1,04*10^-8 kg.
HAGA UN ESTIMADO DE LAS DIMENSIONES DE LASPARTÍCULAS ARRIBA MENCIONADAS. SUPONGA QUECADA PARTÍCULA ESTA CONFINADA EN UN VOLÚMENDE UN AMSTRONG CÚBICO
V en que está confinada la partícula:
Volumen de la partícula de electrones:
Volúmen de la partícula de protones: Ya que el volumende referencia es el mismo y el numero de partículastambién, se considera que ambas partículas tienen elmismo volúmen, pero diferente masa y por tanto, distintadensidad.
¿CUÁL ES EL CAMPO ELÉCTRICO QUE "SIENTE"UN ELECTRÓN EN UN ÁTOMO DE HIDRÓGENO?
El radio átomico del hidrógeno es de 0,5*10^-10 A
La carga de un electrón es 1,6*10^-19C
El campo eléctrico de una carga puntual puedecalcularse a partir de la siguiente ecuación:
El campo eléctrico que siente un electrón en un átomode hidrógeno es de 5,76*10^11 N/C
USANDO LA LEY DE COULOMB CALCULE LAFUERZA ELÉCTRICA, EN NEWTONS, QUE EL CAMPOELÉCTRICO DE UN PROTÓN LE HACE A UNELECTRÓN EN UN ÁTOMO DE HIDRÓGENO
Habiendo calculado ya el campo eléctrico que siente unelectrón en un átomo de hidrógeno, es posible calcularla fuerza eléctrica a partir de la siguiente ecuación:
La fuerza eléctrica que le hace un protón a un electrónen el átomo de hidrógenon es de 9,2*10^-8 N
CALCULE LA FUERZA GRAVITACIONAL CON LA QUE ESATRAIDO UN ELECTRÓN POR UN PROTÓN EN UN ÁTOMO DEHIDRÓGENO. COMPÁRELA CON LA FUERZA ELÉCTRICA.
Utilizando la ley de gravitación de Newton y la masa delprotón, se determina la fuerza gravitacional:
Donde G=6,7*1^-11 N.m^2/kg^2
Reemplazando los datos en la ecuación se obtiene:
Fg=3,6*10^-47 N
COMPARACIÓN DE LA FUERZA GRAVITACIONALY LA FUERZA ELÉCTRICA OBTENIDAS
Como se observó a partir de los resultados, lafuerza gravitacional entre las partículas atómicascargadas es despreciable comparada con la fuerzaeléctrica.
¿CUÁLES SON LAS UNIDADES DEL CAMPOELÉCTRICO?
La unidad del campo eléctrico en el sistemainternacional es N/C cuando el campo eléctrico esproducido por una carga puntual, de lo contrarioes V/m.
¿QUÉ ES UN CAPACITOR?. DESCRIBA SUSCARACTERÍSTICAS
Un capacitor es un dispositivo que almacena carga eléctrica.Está conformado por dos conductores próximos el uno alotro, separados por un aislante, de modo que puedan estarcargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.Pueden conducir corriente eléctrica durante sólo uninstante, aunque funcionan bien como conductores en uncircuito de corriente alterna.
CALCULE EL CAMPO ELÉCTRICO EN ELINTERIOR DE UN CAPACITOR
Si se tiene un condensados de placas planas paralelas, entoncestendríamos un capo eléctrico de la siguiente forma
Si se toma la distancia de separación entre placas mucho máspequeña que el área de las mismas, se desprecia el efecto deborde y se considera que el campo eléctrico en el interior delcondensador es constante y viene dado por:
La ecuación anterior solo es aplicable para elcálculo del campo eléctrico en el centro delcondensador. A medida que se acerca a lasplacas, el efecto de borde se hace mas grande y nopuede despreciarse.
En general, el campo eléctrico en un condensadorpuede calcularse como:
QUÉ ES UN ELECTRÓMETRO?. PUEDE HACERUNO DE BOLSILLO CON MATERIALES CASEROS,CON UN COSTO DE MENOS DE $50.OO?
Un electrómetro es un electroscopio dotado de una escala. Unelectroscopio es un instrumento utilizado para verificar que uncuerpo está electrizado y para verificar el signo de sus cargas.
Puede construirse sin tener que utilizar dinero debido a que losmateriales necesarios son caseros y reciclables, se encuentran encualquier hogar. Esto es, un recipiente de vidrio, una lámina dealuminio, un aislante y una varilla.
