TEMA LAS FUERZAS EN LA NATURALEZA

TEMA LAS FUERZAS EN LA NATURALEZA
Def. Electricidad:
Es un fenómeno físico debido a las fuerzas que aparecen entre las partículas cargadas
eléctricamente de la materia.
La materia es normalmente neutra por que tiene el mismo número de cargas positivas que
negativas.
Def. Electrización: es el proceso por el que los cuerpos adquieren carga eléctrica.
Propiedades de la carga eléctrica:
Es una propiedad intrínseca de la materia.
Hay dos tipos,positiva y negativa.
Los cuerpos cargados con el mismo tipo de carga se repelen.
Los cuerpos cargados con distinto tipo de carga se atraen.
La unidad de carga eléctrica natural es el electrón, pero es muy pequeña. Por eso se
utiliza en el S.I. el Culombio
Culombio: Es la unidad de cantidad de electricidad equivalente a 6,25·10 18e
-La existencia de carga eléctrica puede comprobarse con el
péndulo eléctrico, el electroscopio o el electrómetro.
Procesos de electrización
➔ Electrización por frotamiento:Al frotar dos cuerpos, parte de las cargas eléctricas
pasan de uno a otro quedando uno cargado positivamente y el otro negativamente.
➔ Electrización por inducción: Se produce al acercar un cuerpo previamente cargado
a otro que no lo está. En este último se produce una distribución de la carga que
produce la polarización del cuerpo. La distribución de la carga es a nivel molecular
si el cuerpo no es conductor y por movimiento de electrones si el cuerpo es
conductor.
➔ Electrización por contacto:Cuando entran en contacto un cuerpo cargado con otro
que no lo está se distribuyen las cargas sobrantes quedando los cuerpos cargados
con la misma carga.
EL CAMPO ELÉCTRICO.
1-INTRODUCCIÓN
Empezaremos introduciendo la ley de Coulomb y posteriormente el concepto de campo
eléctrico ,para superar las dificultades que plantea las interacciones a distancia, y
analizaremos las magnitudes físicas que caracterizan el campo eléctrico: la intensidad de
campo en un punto.
REVISIÓN DEL CONCEPTO DE CARGA ELÉCTRICA.
La materia está constituida por átomos y éstos a su vez por partículas denominadas
protones y electrones, que son los responsables de que la materia pueda cargarse
eléctricamente ya que el protón y el electrón presentan una propiedad característica de la
materia llamada carga eléctrica.
Existen dos tipos de cargas de propiedades opuestas que arbitrariamente se llama
positiva y negativa. La materia contiene generalmente el mismo número de cargas
positivas que negativas, por lo que es eléctricamente neutra y no manifiesta
propiedades eléctricas.
Cuando decimos que un cuerpo está cargado eléctricamente estamos afirmando que
hay un exceso de carga de uno de los dos signos:
 Un cuerpo está cargado positivamente cuando tiene un defecto de electrones.
 Un cuerpo está cargado negativamente cuando tiene exceso de electrones.
Los fenómenos de electrización por frotamiento ponen de manifiesto la existencia de
cargas eléctricas en la materia por lo que éstas no se crean solamente se transmite
de unos cuerpos a otros de forma que la carga total permanece constante.
Las cargas eléctricas interaccionan entre si observándose que si son del mismo signo
se repelen y si son de distinto signo se atraen.
C.
La unidad de carga en el sistema internacional es el culombio C.
Esta es una unidad muy grande por lo que se suele utilizar el microculombio: C=10 -6
El valor en culombios, de las cargas elementales es:
 Electrón e=-1,6·10-19 C.
 Protón p=+1,6·10-19 C.
La carga que adquiere un cuerpo al electrizarse está cuantizada ya que es siempre un
número entero de veces la carga de un electrón: Q=N·e
2-LEY DE COULOMB
Coulomb fue el primero en estudiar cuantitativamente el valor de las fuerzas con que
interaccionan entre sí las cargas eléctricas, llegando a la siguiente conclusión:
“El valor de la fuerza con que se atraen o repelen dos cargas eléctricas en reposo
es directamente proporcional al producto de dichas cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.”(Ley de Coulomb).
El módulo de esta fuerza vale: F = K
Q⋅q
Q y q: valor de las cargas que
r2
interaccionan
r :distancia entre cargas.
K :cte que depende del medio en que se
encuentren las cargas (aire, vacío,
vidrio...)
3- CAMPO ELÉCTRICO.
Se dice que en una región del espacio existe un campo eléctrico si al colocar una carga
de prueba en reposo, en un punto de esa región, experimenta una fuerza eléctrica.
Un campo eléctrico queda caracterizado por estos elementos:
-Intensidad de campo en cada uno de sus puntos.
-Líneas de fuerza o lineas de campo.
-Potencial en cada uno de sus puntos.
3-1 INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO.

Se define intensidad de campo E , en un punto, como la fuerza eléctrica que
ejercería la carga que crea el campo sobre la unidad de carga positiva colocada en
ese punto.

 F
E =
q
se mide en N/C.
Conocida la intensidad de campo en un punto se puede
calcular la fuerza que actuaría


sobre una carga q colocada en ese punto mediante: F = E ⋅ q
4. Magnetismo
Def.: Magnetismo es un fenómeno por el que algunos objetos ejercen fuerzas de atracción
o repulsión sobre determina dos materiales.
Def.: Imanes son los materiales que poseen la propiedad de atraer al hierro, al níquel, al
cobalto o a otro imán.
Pueden ser naturalescomo la magnetita, artificiales creados al frotar hierro o acero con
magnetita o electroimanes, en los que la atracción magnética es debida a la corriente
eléctrica.
(ver electromagnetismo)
Características de los imanes:
Tienen dos polos llamados norte y sur. Si lo partimos aparecerándos nuevos polos. Es
decir, los polos no se pueden aislar el uno del otro
Polos del mismo signo se repelen y de signo distinto se atraen.
Producen un campo magnético, es decir una zona del espacio donde se percibe su
atracción magnética. Esta atracción se representa por líneas de campo que son las
trayectorias que seguirían las partículas que resultaran atraídas por el campo magnético
del imán.
El planeta Tierra posee un campo magnético creado por el movimiento relativo del núcleo
interno respecto del núcleo externo del planeta. Los polos de este campo magnético son
próximos, aunque no coinciden con los polos geográficos.
5. Electromagnetismo
Oersted comprobó que el paso de corriente eléctrica por un conductor produce un campo
magnético
.
Los electroimanes están basados en esta circunstancia para producir un imán no
permanente, que se puede manejar utilizando la corriente eléctrica.
De la misma manera Faraday demostró que un campo magnético que se mueve, produce
una corriente eléctrica, llamada inducida, en un conductor que se encuentre próximo.