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Tarea # 2
Juan Felipe Garzón Amórtegui
214656
2. Qué es un Coulomb?
• El Coulomb se define como la cantidad de
carga que fluye a través de un conductor en
un segundo, cuando la intensidad de
corriente en este es de un amperio.
3. ¿Cuántos electrones tiene una partícula
cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál
es su masa en kg?
• Una partícula con un Coulomb de carga tiene
1
× 1019 electrones y tiene una masa de
1.6
5.69 × 10−12 kg.
4. ¿Cuántos protones tiene una partícula
cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál
es su masa en kg?
• Una partícula con un Coulomb de carga tiene
1
× 1019 protones y tiene una masa de
1.6
1.04 × 10−8 kg.
6. Cuál es el campo eléctrico que "siente"
un electrón en un átomo de Hidrógeno?
Para este ejercicio se tiene la siguiente información:
• 𝑞𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛 = 1.6 × 10−19 𝐶
• 𝑅𝐻𝑖𝑑𝑟ó𝑔𝑒𝑛𝑜 = 5.3 × 10−11 𝑚
2
9 𝑁𝑚
10
𝐶2
• 𝑘 =9×
Finalmente se tiene
2
𝑁
𝑚
9
−19
9
×
10
∙
1.6
×
10
𝐶
𝑘∙𝑞
2
𝐶
𝐸= 2 =
𝑅
5.3 × 10−11 𝑚 2
𝑁
11
𝐸 = 5.126 × 10
𝐶
7. Usando la Ley de Coulomb calcule la Fuerza
Eléctrica, en Newtons, que el campo eléctrico de
un protón le hace a un electrón en un átomo de
Hidrógeno?
• Se sabe que el valor de la fuerza es igual a 𝐸 ∙ 𝑞, donde,
en este caso, q es el valor de la carga de un pronto.
• Tomando como referencia la información del punto 6,
11 𝑁
se tiene un cambio eléctrico de 5.126 × 10
.
𝐶
De esto se tiene:
𝑁
𝐹 = 5.126 ×
∙ 1.6 × 10−19 𝐶
𝐶
𝐹 = 8.202 × 10−8 𝑁
1011
8. Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es
atraído un electrón por un protón en un átomo
de Hidrógeno. Compárela con la Fuerza
Eléctrica.
• Fuerza de gravitación:
G∙M∙m
FG =
r2
6.67 ×
=
• Comparación:
10−11
N m2
∙ 9.11 × 10−31 kg ∙ 1.67 × 10−27 kg
kg
5.3 × 10−11 m 2
FG = 3.61 × 10−47 N
𝐹
8.202 × 10−8 𝑁
39
=
=
2.27
×
10
FG
3.61 × 10−47 N
Se puede decir que la fuerza eléctrica es 1039 mas grande que la fuerza
gravitacional.
9. Cuáles son las unidades del Campo
Eléctrico
• Las unidades del campo eléctrico
N
son
𝐶
10. Qué es un dispositivo denominado capacitor
(también conocido como condensador o filtro),
describa sus características.
Los condensadores son sistemas de dos conductores
portadores de cargas iguales y opuestas, que permiten
almacenar carga eléctrica por medio de transferencia de
electrones.
La carga del capacitor se da cuando se transfiere un carga
Q de un conductor a otro, con lo que uno queda cargado
positivamente y otro negativamente.
Finalmente para calcular la capacidad de los capacitores,
se determina la diferencia de potencial entre los
conductores debida al campo eléctrico que se genera
entre ellos.
11. Calcule el campo eléctrico en el
interior de un capacitor
Primero, el campo eléctrico en un capacitor es constante,
ya que al desplazarse entre los conductores, el campo
debido a una de las cargas aumentara mientras el otro
disminuirá, por lo que la resultante de estos dará siempre
el mismo valor de E.
El campo eléctrico se puede calcular conociendo el valor
de la diferencia de potencial y de la distancia entre los
conductores; la relación entre estos dará el valor de este
como se muestra a continuación:
V
𝐸=
𝐷
12. ¿Qué es un electrómetro?. Puede hacer uno
de bolsillo con materiales caseros, con un costo
de menos de $50.oo?
Un electrómetro es un electroscopio, los cuales se
usan para detectar la presencia de campos
eléctricos en un cuerpo e identificar el signo de la
misma.
Este se puede hacer con materiales caseros y con
un costo de menor de $50.00, ya que se puede usar
un vaso de vidrio, aislada con un tapón, como un
pedazo de bomba, al cual se le agrega el alambre de
un gancho, al cual se le cuelgan dos laminas
pequeñas de papel aluminio.
Bibliografía
• Bibliografía
• Giancoli, Douglas C. Física Principios Con
Aplicaciones. México D. F.: Prentice Hall ,
1997.
• «Notas de Clase.» Fundamentos de
Electricidad y Magnetismo. Bogotá:
Universidad Nacional de Colombia, 2012-I.
• Tipler, Paul A. Física Para la Ciencia y la
Tecnología . Barcelona: Reverté, 2005.