miércoles, 3 de noviembre de 2010

CARGA POR INDUCCIÓN

Si acercamos un objeto con carga a una superficie conductora, aún sin contacto físico los electrones se mueven en la superficie conductora.
Para explicarlo mejor podemos poner como ejemplo dos esferas metálicas aisladas A y B, las cuales no tienen carga y se encuentran en contacto, de modo que forman en efecto un solo conductor sin carga. Posteriormente se acerca una barra con carga negativa a la esfera A. La barra repele los electrones del metal y el exceso de carga negativa se desplaza a la esfera contigua, con lo cual la primera esfera queda con exceso de carga positiva. La carga en ambas esferas ha sido redistribuida por lo que se dice que ha sido inducida en ellas. Como la barra con carga no toca las esferas, conserva su carga inicial.
La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo.
Cuando permitimos que las cargas salgan de un conductor por contacto, decimos que lo estamos
poniendo a tierra.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.
Benjamín Franklin fue el primero en demostrar este hecho a través de su famoso experimento de la cometa, que le permitió comprobar que los rayos son un efecto eléctrico. Franklin descubrió también que la carga fluye con facilidad hacia o desde objetos puntiagudos y así se construyó el primer pararrayos.












Ley de Coulomb.


La ley de Coulomb puede expresarse como:
La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.



Charles-Augustin de Coulomb desarrolló la balanza de torsión con la que determinó las propiedades de la fuerza electrostática. Este instrumento consiste en una barra que cuelga de una fibra capaz de torcerse. Si la barra gira, la fibra tiende a hacerla regresar a su posición original, con lo que conociendo la fuerza de torsión que la fibra ejerce sobre la barra, se puede determinar la fuerza ejercida en un punto de la barra. La ley de Coulomb también conocida como ley de cargas tiene que ver con las cargas eléctricas de un material, es decir, depende de si sus cargas son negativas o positivas.

Variación de la Fuerza de Coulomb en función de la distancia.


En la barra de la balanza, Coulomb colocó una pequeña esfera cargada y a continuación, a diferentes distancias, posicionó otra esfera también cargada. Luego midió la fuerza entre ellas observando el ángulo que giraba la barra.
Dichas mediciones permitieron determinar que:
  • La fuerza de interacción entre dos cargas y duplica su magnitud si alguna de las cargas dobla su valor, la triplica si alguna de las cargas aumenta su valor en un factor de tres, y así sucesivamente. Concluyó entonces que el valor de la fuerza era proporcional al producto de las cargas:
F~ q1    y      F~q2

en consecuencia:
F ~ q1q2

·         Si la distancia entre las cargas es , al duplicarla, la fuerza de interacción disminuye en un factor de 4 (2²); al triplicarla, disminuye en un factor de 9 (3²) y al cuadriplicar , la fuerza entre cargas disminuye en un factor de 16 (4²). En consecuencia, la fuerza de interacción entre dos cargas puntuales, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia:

 F ~  1/r2

Asociando ambas relaciones:
F ~  q1q2/ r2


Finalmente, se introduce una constante de proporcionalidad para transformar la relación anterior en una igualdad:
F = k   q1q2/ r2

APLICACIÓN DE LA LEY DE COULOMB

La ley de Coulomb relaciona la magnitud de las fuerzas electrostáticas con las características del medio, reflejadas en su constante K, con el valor de las cargas interactuantes y con la distancia comprendida entre sus centros. Por tal motivo es posible averiguar uno de estos elementos si se conoce el resto.

Un átomo de hidrógeno está formado por un protón y un electrón que se mueve en torno a él; sabiendo que sus cargas, iguales y de signo contrario, equivalen a
1,6 · 10-19 C y que la intensidad de la fuerza atractiva que experimentan es de 8,2 · 10-18 N, determinar el valor de la distancia media que los separa (radio de Bohr).

El culombio
El culombio o coulomb (símbolo C) es la unidad derivada del sistema internacional para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor del físico francés Charles-Augustin de Coulomb (1736 - 1806).
Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.

Es alrededor de 6.241506 × 1018 veces la carga de un electrón.
También puede expresarse en términos de capacidad y voltaje, según la relación:

obtenida directamente de la definición de Faradio.
Aunque el culombio es una unidad derivada del Sistema Internacional, en las baterías eléctricas es muy frecuente utilizar la unida AH (Amperio-hora), que refleja la cantidad de carga total que puede acumular la batería.

14 comentarios:

  1. jaja qe bonito blog plebes8-)..
    El saber de la procedencia del nombre de la lay de coulomb es una forma mas facil de recordar que quiere decir,se le llama ley de coulomb porque su le dan honor a Charles Agustin de coulomb ya que este fue quien la propuso..
    Esta muy bueno el tema: )

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  2. como ya lo han veido explicando en exposisiones la ley de coulomb nos habla de que las fuerzas electricas de las cargas en reposo son proporcionales.

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  3. me parecio muy interesante lo de como se forma los rayos siempre quise saber como se formaban y con los conceptos de que nos dan pude comprender muy bien que como hay cargas negativas y positivas en las tierra y en el cielo tambien las tienen estas se atraen y forman el rayo , lo de la ley de coulomb se me dificulto comprenderlo en totalidad pero al final le entendi bien , buen blog!!!
    ATTE Ruben Arana Pedraza 5B

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  4. este tema es muy importante nos comenta sobre la fuesza electrica la cual es producida por dos cargas. ( cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen).
    la de coulomb tambien nos comenta sobre las fuerzas eletricas y nos señala que estas son proporcionales.

    jeenifer flores garduño 5b

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  5. me gusto mucho eso del arbol ahora ya se por que normalmente caen los rayos en los arboles cada dia se aprende algo nuevo muy buena informacion

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  6. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  7. pues ya dominamos bien lo que biene siendo aislantes conductores y semiconductores.Tambien lo de Las cargas eléctricas de la misma clase o signo se repelen mutuamente y las de signo distinto se atraen
    Carlos Ramirez

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  8. buen blog me gustaron las imagenes que usaron para explicar porque son causados los rayos (caso a la atraccion de las cargas contrarias).
    y bien mucha informacion del coulumb.
    Luis Orduño 5b

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  9. este tema es sencillo y fue facil y rapido de comprender, debido a que en la materia de física hemos visto en varios ejercicios como es la fuerza de carga ya sea si es de repele o de atracción y la formula que utilizamos y eso. Lo mas complejo fue la ley de Coulumb debido a que se utilizan formulas y expliquen el por qué se llega al resultado.

    Mireya Rosas 5ºB

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  10. ♥♥arely♥♥
    La fuerza electrica es natural y como savemos dos cargas iguales se repelan existe una repulcion y las diferentes se atraen.en estas dos cargas una cuenta con carga positiva que son llamados protones y la otra negativa que son llamados electrones.la carga electrica tambien es llamada coulom en el sistema internacional de unidades.
    existen los aislantes que son los que se oponen al paso de la corriente, estos pueden ser de diferentes tipos. mientras que tambien existen los conductores que estos son favorecedores al paso de la corriente.

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  11. Entendi que existen dos cargas, unas negativas y otras positivas, cargas iguales se repeleen y cargas diferentes se atren, tambien me di cuenta de como se forman los rayos, en la tierra existen cargas positivas y en las nubes cargas negativas, cuando hay tormetas electricas, estas cargas son diferentes por lo tanto se atraen y se forman los rayos*-*

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  12. bueno al momento de poner dos cargas de signos diiferentes se produce una fuerza de atraccion y si ponemos dos cargas de signos iguales de produce una fuerza de repulcion

    De La Llave EDuardo

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  13. me parece ineresante lo que viene explicado en este blog, no sabia muy bien de lo que se trataba la induccion ni por ke se decia poner a tierra, todo quedo muy claro y usaron buenas analogias y ejemplos

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  14. el tema de induccion es el ke mas me gusta de este blog ya ke la carga puede fluir de una cuerpo a otro sin tener contancto fisica, asi como en el ejemplo de las nubes de ke cae el rayo, tambien sucede ke el suelo se carga y el rayo sube a las nubes igual ke por induccion.
    ademas ke tambien hay trabajadores ke se dedican a arreglar las lineas de corriente de los postes ke anvian corrienta a ciudades lejanas ke manejan miles de amperes y voltios y lo ke hacen para arreglar esa lineas es uasr una bara de metal ke esta unida al elicoptero porke la corriente es tan grande ke pasa del cable a la bara por induccion

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