ELECTROSTATICA - mariaeletapazachinche

ESCUELA SUPERIOR DE FORMACION DE MAESTROS
“ANGEL MENDOZA JUSTINIANO”
ELECTROSTATICA
1.- DEFINICION
La Electrostática es la parte de la Física que estudia a las cargas eléctricas en
reposo (masa de electrones ganada o cedida),
2.- PRIMERA LEY DE LA ELECTROSTÁTICA.
Es una ley cualitativa y dice: "Los cuerpos cargados con el mismo signo se repelen
y los cargados con signo contrario se atraen".
Cuerpos con cargas de signos
Contrarios se atraen
3.- SEGUNDA LEY DE LA ELECTROSTÁTICA O LEY DE COULOMB.
Es una ley cuantitativa y dice: "Si se tienen dos pequeños cuerpos con cargas q1 y
q2 separados por una distancia d, estos se atraen o se repelen con la fuerza F, que
es directamente proporcional al producto de las cargas q1 y q2 e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia d que las separa
tí-
Su expresión
matemática es:
F K*
q1 * q 2
d2
Dónde:
F = fuerza de atracción o de repulsión.
K = constante de proporcionalidad que depende del medio ambiente y de las
unidades.
q1 y q2 = cargas eléctricas
d = distancia de separación entre las dos cargas.
4. CONSTANTE DE COLOMB.
A la constante "K" se la denomina también constante de Coulomb o constante
electrostática. Sus valores fueron obtenidos experimentalmente mediante I?
balanza de torsión de Coulomb.
MARIA ELET APAZA CHINCHE
ESCUELA SUPERIOR DE FORMACION DE MAESTROS
“ANGEL MENDOZA JUSTINIANO”
En el Sistema Internacional o Mekasimal:
k
1
4TT 0
Donde:
"  o" = es una constante llamada "permitividad eléctrica del vacío o del aire", su
valor es:
 0  8,854*1012 *
C2
Nm 2
Reemplazando valores tenemos:
1
k
4TT * 8,854* 10
12
K= 8987742437,95 *
C2
*
Nm 2
Nm 2
C2
Por tanto:
K  9 *109
Luego, si el
Nm 2
C2
medio donde se encuentran las cargas es el aire o el vacío, la
ecuación de Coulomb se puede expresar también:
F=
q *q
1
* 1 2 1
4TT 0
d
Si el medio donde se encuentran las cargas es diferente al vacío, la ecuación
queda expresada de la siguiente manera:
1
q1 * q1
F
*
4TT 0
d2
Dónde:
  kd * o
  Perm itividadelectricadelm edio
k d  Cosn tantedielectricadem edio
En el sistema Cegesimal:
MARIA ELET APAZA CHINCHE
ESCUELA SUPERIOR DE FORMACION DE MAESTROS
“ANGEL MENDOZA JUSTINIANO”
din * cm 2
K 1
stc
5.- UNIDADES
UNIDADES
SISTEMAS
CONSTANTE
DISTANCIA
FUERZA
CARGA
(K)
(d)
(F)
(q)
9 *109 Nm 2 / C 2
M
N
c
CM2
cm
din
stc
S.O. O
M.K.S.
c.g.s.
1DIN
/STC2
6.- CARGA Y MASA DEL ATOMO:
PARTICULAS CARGA (C)
MASA (Kg.)
PROTON
+1,6 * 10-19 C
1,67 *10 -27
NEUTRON
0
1,67 * 10-27
ELECTRON
-1,6 * 10-19 C
9,11 * 10-31
7.- EQUIVALENCIAS
e
= Carga eléctrica elemental.
e
= Carga eléctrico elemental.
e
= Carga eléctrica elemental.
-e
=
Carga
eléctrica
de
1 C =3 * 109 stc.
1 C =6.25 * -lO18eun
electrón.
+e
= Carga eléctrica de un protón.
1 stc = 1 u.e.s. = 1 fr.
1 stc= 2,0625 * 109 e1 stc= 3,336 * 10-10C
u.e.s.= Unidad electrostática.
1 e- = 4,8 * 10 -10C
stc = Statcoulombio.
1 N = 105d¡n
fr.
1 g = 980 din
= Frankiin.
1 fr. = 3,336 * 10-10 C
1 (J 0= 10-6 C
1 [i 0= 3 * 103 stc
1 p 0= lO-12 C
1 n C= lO-9C
MARIA ELET APAZA CHINCHE
ESCUELA SUPERIOR DE FORMACION DE MAESTROS
“ANGEL MENDOZA JUSTINIANO”
TABLA DE VALORES DE LA CONSTANTE DIELÉCTRICA Kd
MEDIO
VALOR DE LA CONSTANTE Kd
Aire
1
Vacío
1
Vidrio
4,5
Aceite
4,6
Mica
5,4
Agua
81
Alcohol
27
Bakelita
5
Azufre
3,6
Ebonita
2,5
Mármol
8,0
Resina
2,5
Madera seca
4,5
Petróleo
3
Papel parafínado
2,5
EJERCICIOS Y PROBLEMAS.
1) Calcular la fuerza de atracción o repulsión de 2 cargas de 5 COLUMB (C) 300
stc respectivamente. Separados por una distancia de medio metro (Expresar el
resultado en el sistema MKS).
DATOS
1C
 1.10 7 C
9
310 stc
F=? MKS
300stc
q1= SC
f=
q2 = 300 stc = 1.10-7c
F=
9.109 Nm 2 (SC)(1.107C )
C2
(0,5m) 2
d = ½ m = 6,5 m
F=
9.109 Nm 2 S.107 C 2 )
C2
(0,25m) 2
MARIA ELET APAZA CHINCHE
kq1q1
d2
ESCUELA SUPERIOR DE FORMACION DE MAESTROS
“ANGEL MENDOZA JUSTINIANO”
k=
9.109
Nm 2
C2
MARIA ELET APAZA CHINCHE
F= 1800N.
ESCUELA SUPERIOR DE FORMACION DE MAESTROS
“ANGEL MENDOZA JUSTINIANO”
MARIA ELET APAZA CHINCHE
ESCUELA SUPERIOR DE FORMACION DE MAESTROS
“ANGEL MENDOZA JUSTINIANO”
MARIA ELET APAZA CHINCHE