Tarea N° 2 Carga eléctrica y ley de Coulomb En nuestra atmosfera

Tarea N° 2
Carga eléctrica y ley de Coulomb
1. En nuestra atmosfera respirable tenemos en promedio una composición de 21% de O2 y un
79% de N2 y sabiendo que el peso molecular del aire es de aproximadamente 28,9 g/mol y
su densidad es de 1,1993x10-6 Kg/cm3 a 20°C dato sacado de
(http://www.dolzhnos.com.ar/htm/densidad_del_aire.htm)
(1,1993x10-6 Kg/cm3) x (1mol/ 28,9x10-3 Kg) =4,1498x10-5 mol/cm3
N°Avogadro = 6,022x1023 N° partículas/mol
(4,1498x10-5 mol/cm3) x ( 6,022x1023 N° partículas/mol) = 2,499x1019 N° partículas/cm3
2. El coulomb es la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un
Amperio de intensidad.
La carga eléctrica mide cuántos electrones le sobran o faltan a un cuerpo. Si le faltan, decimos
que tiene carga positiva; si le sobran, negativa. Como la cantidad de electrones que faltan o
sobran generalmente es enorme, se define el Coulomb (C) como unidad de carga. Un electrón
tiene una carga de (si mal no recuerdo) - 1,6.10-19 C, el menos es porque es negativa.
3. Si se sabe que 1e = 1,6x10-19Coulomb, se puede hacer un factor de conversión para hallar
cuantos electrones tiene un coulomb.
(1Coulomb) x (1e/1,6x10-19Coulomb) = 6,25x1018 electrones
Para saber la masa se tiene que el electrón tienen una masa de 9,1x10-31Kg
(6,25x1018 electrones) x (9,1x10-31Kg/1e)= 5,69x10-12Kg
4. Si se sabe que 1P = 1,6x10-19Coulomb, se puede hacer un factor de conversión para hallar
cuantos protones tiene un coulomb.
(1Coulomb) x (1P/1,6x10-19Coulomb) = 6,25x1018 protones
Para saber la masa se tiene que el protón tienen una masa de 1,66x10-27Kg
(6,25x1018 electrones) x (1,66x10-27Kg/1e)= 1,037x10-8Kg
5. Para la partícula de electrones y la de protones tenemos que si un electrón y un protón ocupan
un volumen de 1 Å3 entonces el volumen total será de 6,25x1018 Å3 que es igual a 6,26x10-9m3
para ambas partículas.
6. 𝑟á𝑡𝑜𝑚𝑜 𝐻 = 5,3𝑥10−11 𝑚
𝑞
2
9,0𝑥109 𝑁𝑚2 (1,6𝑥10−19 𝐶)
) (5,3𝑥10−11 𝑚)2
𝐶2
𝐹𝐸 = 𝑘 𝑟2 = (
= 8,2𝑥10−8 𝑁
8,2𝑥10−8 𝑁
𝐹
𝐸 = 1,6𝑥10−19 𝐶 = 5,125𝑥1011 𝑗𝑜𝑢𝑙𝑠
𝐸 =𝑞
9,0𝑥109 𝑁𝑚2 (1,6𝑥10−19 𝐶)(1,6𝑥10−19 𝐶)
)
(5,3𝑥10−11 𝑚)2
𝐶2
𝑞
7. 𝐹𝐸 = 𝑘 𝑟2 = (
8. 𝐹𝑔 = 𝑘
𝑚1𝑥𝑚2
𝑟2
= 8,2𝑥10−8 𝑁
6,69𝑥10−11 𝑁𝑚2 (9,1𝑥10−31 𝐾𝑔)(1,66𝑥10−27 𝐾𝑔)
)
(5,3𝑥10−11 𝑚)2
𝐾𝑔2
=(
= 3,598𝑥10−47 𝑁
Se puede ver que la fuerza eléctrica es mucho mayor que la fuerza gravitacional.
𝐹
9. 𝐸 = 𝑞 =
𝑁
𝐶
=𝑞𝑥𝑉=𝐶𝑥𝑉=𝐶𝑥
𝑗𝑜𝑢𝑙𝑠
𝐶
= 𝑗𝑜𝑢𝑙𝑠
10. En electricidad y electrónica, un condensador o capacitor es un dispositivo que almacena
energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies
conductoras en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico
que parten de una van a parar a la otra), generalmente en forma de tablas, esferas o láminas,
separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir
el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia
de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y
negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).
11. 𝐸 =
Δvoltaje
𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
=
𝑄
𝐸0 𝐴
12. Un electrómetro es un instrumento eléctrico para medir la carga eléctrica o diferencia de
potencial eléctrico
Hay muchos tipos diferentes, que van desde la histórica instrumentos mecánicos hechos a mano a
los dispositivos electrónicos de alta precisión. Electrómetros modernos, basadas en el tubo de vacío o de
la tecnología de estado sólido puede ser utilizado para hacer mediciones de tensión y carga con
las corrientes de fuga muy bajas, de hasta 1 femtoampere.
Usando una lamina de aluminio un recipiente de vidrio una pequeña varilla de metal se puede
construir el electrómetro por menos de $50000.