ELECTRIZACIÓN

CURSO: FSICA PROFESOR: JOHEL TARAZONA GUILLEN

PROFESOR: JOHEL TARAZONA GUILLEN [email protected]

ELECTRIZACIN LECTURA

Hace 2500 aos viva en Mileto, ciudad de Asia menor, un hombre famoso llamado Thales. Adems de comerciante, era matemtico, astrnomo y filsofo. Precisamente fue este hombre mltiple y curioso quien descubri que al frotar una barra de ambar con un pao o un trozo de piel, la barra adquira la notable propiedad de atraer pequeos objetos, muy livianos, como plumillas de ave, pajitas o cabellos. As es como se inici la que llegara a ser una de las ramas ms complejas e importantes de la ciencia y la tecnologa. Nunca pudo imaginar Thales que aquel fenmeno tan sencillo, si bien tan curioso, se convertira con el transcurrir de los siglos, en la base principal del avance tecnolgico en la actualidad: la luz elctrica, la radio, la telefona, la televisin, las telecomunicaciones, etc.

ELECTRIZACIN

Si despus de peinarnos un da seco y teniendo el cabello tambin seco, acercamos el peine a pequeos pedacitos de papel, observaremos que estos son atrados por el peine. Y si este mismo peine lo acercamos a un pequeo chorro de agua, notaremos que lo desviar ligeramente. Se dice usualmente que, debido al frotamiento del cabello con el peine, ste se ha electrizado.

Para entender mejor el fenmeno de electrizacin de los cuerpos, frotemos nuestro lapicero de plstico con una franela, y luego acerqumoslo a trocitos de papel, notaremos que se da un fenmeno de atraccin ya que los papelitos se adhieren al lapicero, en estas condiciones diremos que el lapicero est electrizado.

peine cargado

corriente de agua

El peine luego de ser frotado atraepequeos pedacitos de papel.

El peine luego de ser frotado con el cabellodesva ligeramente el agua.

FranelaFrotamiento

Lapicero

Lapicero

Papelitos



POR QU DECIMOS QUE EST ELECTRIZADO? Todo cuerpo en la naturaleza, es en general elctricamente neutro, es decir, que tiene igual cantidad de electrones y protones. El electrn es la partcula fundamental que se encuentra en todos los tomos. En este esquema simple del tomo de Litio es posible ver tres electrones orbitando alrededor del ncleo central la que est formado de partculas llamadas protones y neutrones. Este tomo es, pues, elctricamente neutro ya que la cantidad de electrones y protones son iguales. Al frotar los cuerpos uno de ellos pierde electrones y el otro los gana por ello se aprecia que estos cuerpos manifiestan propiedades elctricas, si

por algn medio podramos regresar los electrones a sus dueos respectivos se notara que en cada cuerpo desapareceran las propiedades elctricas.

Un cuerpo se encuentra electrizado cuando respecto a su estado neutro ha ganado o perdido electrones.

Apreciemos esta idea ms claramente:

Entonces electrizar un cuerpo, consiste en aadir

o quitar electrones.

As es, con lo que serompe temporalmente

el estado neutro del cuerpo.

# e 5 Cuerpo Elctricamente Neutro# p 5 p# e #

+ +

=

==

pierdeelectrones

# e 3 Cuerpo Electrizado Positivamente# p 5 p# e #+ +

=

=



QU ES LA CARGA ELCTRICA? La Carga Elctrica es una propiedad asociada a los electrones y protones producindose la atraccin o repulsin, cuando en un cuerpo hay una diferencia en el nmero de ellos. Se le atribuye al electrn carga negativa y al protn carga positiva.

QU ES LA CANTIDAD DE CARGA ELCTRICA? La Cantidad de Carga Elctrica (Q) es una magnitud que nos indica en que grado se ha electrizado un cuerpo. Su unidad es el Coulomb (C). Se calcula as:

Donde: (+) : Si pierde electrones () : Si gana electrones n : Nmero de electrones ganados o perdidos (#entero) : Valor positivo de la cantidad de carga de electrn.

En forma prctica:

La mnima cantidad de carga existente en la naturaleza es la del electrn. : Cantidad de carga del electrn :

Adems : Cantidad de carga del protn

:

Por qu se dan estosfenmenos de atraccin

o repulsin?

Debido a que los electrones y protones

presenta Carga Elctrica.

Se puede saber que tan electrizado

se encuentra un cuerpo?

S!, mediante la cantidad de carga

elctrica.

Q = n| q -|e

-19 Q = n (1,6 10 C)

191,6 10 C

191,6 10 C+



PROBEMAS DE ENSAYO

Problema desarrollado

1. Si un cuerpo en un proceso gana 750 electrones y luego en otro proceso el cuerpo pierde 720 electrones. a) Al final, en qu estado se encuentra? b) Determine la cantidad de carga del cuerpo.

Resolucin: a) Inicialmente el cuerpo neutro.

Luego el cuerpo electrizado negativamente

Finalmente el cuerpo todava se queda con un exceso de electrones # e - =750 720=30 electrones. Es decir que al final:

b) La cantidad de carga del cuerpo se determina en forma prctica por la frmula:

Como el cuerpo finalmente ha terminado ganando n=30 electrones, el signo ser (). Reemplazando tenemos:

Coulomb

Problema por desarrollar

2. Existen tres formas de electrizar un cuerpo; explique en qu consiste cada forma: a) Por Contacto: b) Por Induccin: c) Por Radiacin: PRACTICA

1. Cundo un cuerpo se electriza?

Rpta.: .......................................................

2. Cundo un cuerpo est electrizado negativamente?

Gana 750electrones

Pierde 720electrones

El cuerpo se encuentra electrizado negativamente

19Q n (1,6 10 C)=

19Q (30) (1,6 10 )=

19Q 48 10 Coulomb =



Rpta.: .......................................................

3. Cundo un cuerpo est electrizado positivamente?

Rpta.: .......................................................

4. Si un cuerpo neutro en un proceso logr ganar 1018 electrones y luego en otro proceso el cuerpo pierde 1018 electrones. Al final, en qu estado se encuentra el cuerpo?

Rpta.: .......................................................

5. Cuando frotas una barra de vidrio con una franela, se detecta que de la barra de vidrio salen 150 electrones, Cmo quedan los cuerpos?

La barra de vidrio ....................................... ................................................................

La franela ................................................. ................................................................

6. Del problema anterior, determine la cantidad de carga de la barra de vidrio.

Rpta.: .......................................................

7. Indique verdadero (V) o falso (F) segn corresponde: A) Un cuerpo ser elctricamente neutro cuando no tenga electrones....................... ( ) B) Luego de frotar un lapicero con una franela los papelitos se adhieren porque el lapicero se imant

.................................. ( ) C) Puede existir una cantidad de carga: ............................ ( )

8. Un cuerpo se encuentra electrizado por la ganancia de 10 electrones. Determine la cantidad de carga del cuerpo.

9. Un cuerpo se encuentra electrizado por la prdida de 50 electrones. Determine la cantidad de carga del cuerpo.

10. Al incidir una radiacin sobre una placa metlica se desprenden electrones. Determine la cantidad de carga de la placa.

11. Cundo un cuerpo se encuentra elctricamente neutro?

12. Segn el grfico:

Luego que se detenga la radiacin, cmo queda la placa metlica?

RadiacinDesprendimientode electrones

Placametlica



13. Cul es la mnima cantidad de carga existente?

14. Indique Verdadero (V) o Falso (F) segn corresponda. A) Un cuerpo est electrizado positivamente porque ha ganado protones ( ) B) Puede existir una cantidad de carga: ( ) C) Un cuerpo se electriza slo por la ganancia de electrones ( )

15. Cuando frotas un peine con una chompa se detecta, que la chompa ha ganado 80 electrones, cmo quedan los cuerpos?.

La chompa............................................................................................................... El peine ....................................................................................................................

16. Del problema anterior, determine la cantidad de carga de la chompa.

17. Si un cuerpo en un proceso logra ganar 180 electrones y luego en otro proceso el cuerpo pierde 160 electrones. Al final, en qu estado se encuentra el cuerpo?

18. Un cuerpo se encuentra electrizado por la prdida de 40 electrones. Determine la cantidad de carga del cuerpo.

19. Un cuerpo se encuentra electrizado por la ganancia de 60 electrones. Determine la cantidad de carga del cuerpo.

TAREA DOICILIARIA

1. Si un cuerpo se encuentra electrizado negativamente es porque: A) Ha ganado neutrones B) Ha ganado protones C) Ha ganado electrones D) Ha perdido protones E) Ha perdido electrones

2. Indique la alternativa incorrecta: A) Un cuerpo se electriza por la ganancia o prdida de electrones. B) El frotamiento no es la nica forma de electrizar cuerpos. C) Al frotar dos cuerpos cualesquiera necesariamente se electrizan. D) Un cuerpo est electrizado positivamente porque ha perdido electrones.

E) Puede existir una cantidad de carga

3. Si un cuerpo en un proceso gana 270 electrones y luego en otro proceso el cuerpo pierde 250 electrones. Determine la cantidad de carga del cuerpo.

A) B) C) D) E)

4. Determine la cantidad de carga de un cuerpo electrizado que ha ganado electrones. A) 8C B) + 80C C) + 8C D) 80C E) 16C

e

300Q q6

=

1932 10 C+ 1916 10 C+ 1932 10 C 1948 10 C

1916 10 C

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