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Partículas por centímetro cúbico Qué es un coulomb? Carga y masa del electrón PowerPoint PPT Presentation


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TAREA No 2 CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB. Partículas por centímetro cúbico Qué es un coulomb? Carga y masa del electrón Carga y masa del protón Tamaño de un electrón y un protón Cuál es el campo eléctrico en un átomo de hidrógeno? Fuerza eléctrica en un átomo de hidrógeno

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Partículas por centímetro cúbico Qué es un coulomb? Carga y masa del electrón

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Presentation Transcript


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

TAREA No 2

CARGA ELCTRICA Y LEY DE COULOMB

  • Partculas por centmetro cbico

  • Qu es un coulomb?

  • Carga y masa del electrn

  • Carga y masa del protn

  • Tamao de un electrn y un protn

  • Cul es el campo elctrico en un tomo de hidrgeno?

  • Fuerza elctrica en un tomo de hidrgeno

  • Fuerza gravitatoria en un tomo de hidrgeno

  • Unidades del Campo Elctrico

  • Qu es un capacitor?

  • Campo elctrico en un capacitor

  • Qu es un electrmetro?

G1N33Dayan

Dayan Socha Ramirez


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

1. Calcule el nmero de partculas que hay en un centmetro cbico en nuestra atmsfera respirable

Este valor se puede conocer gracias a la Ecuacin General de los Gases:

PV=nRT

P: presin absoluta

V: volumen

n: moles de gas

R: constante universal de los gases

T: temperatura absoluta

En este caso:

P = 1atm

V = 10-3 l

n = ?

R = 0.08205 atm l / mol K

T = 287 K

Haciendo los respectivos clculos, obtenemos 4.247x10-5 moles. Con ayuda del nmero de Avogadro tendremos que:

Hay 2.56x1019 partculas en un cm3 de aire


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

2. Qu es un coulomb?

Un coulomb es la unidad en el Sistema Internacional para medir la cantidad de electricidad o carga elctrica.

Es una unidad derivada, se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio

1 C = 1 A s


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

3. Cuntos electrones tiene una partcula cuya carga elctrica es un coulomb y cul es su masa en kilogramos?

La carga elctrica de un electrn es aproximadamente 1.6x10-19 C

Haran falta alrededor de 6.25x1018 electrones para obtener una carga de un coulomb.

La masa de un electrn es aproximadamente 9.1x10-31 kg, un coulomb de electrones tendra una masa de 56.9x10-13 kg


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

4. Cuntos protones tiene una partcula cuya carga elctrica es un coulomb y cul es su masa en kilogramos?

La carga elctrica de un protn es aproximadamente 1.6x10-19 C, la misma que la del electrn. Por lo tanto, sera necesario el mismo nmero (6.25x1018 ) de electrones para obtener una carga de un coulomb.

La masa de un protn es significativamente mayor que la del electrn, aproximadamente 1.7x10-27 kg, un coulomb de protones tendra una masa de 10.63x10-9 kg


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

5. Haga un estimado de las dimensiones de las partculas arriba mencionadas. Suponga que cada partcula est confinada en un volumen de un angstrom cbico.

Si colocramos las 6.25x1018 partculas en un espacio de 13

Cada una ocupara un volumen de 1.6x10-19, el dimetro sera de 5.43x10-7, que equivaldra a 5.43x10-17m


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

6. Cul es el campo elctrico que "siente" un electrn en un tomo de Hidrgeno?

El campo elctrico se calcula con:

E = 26.87 N/C, dirigido hacia el ncleo del tomo


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7. Usando la Ley de Coulomb calcule la Fuerza Elctrica, en newtons, que el campo elctrico de un protn le hace a un electrn en un tomo de Hidrgeno

Por ley de Coulomb:

F = 4.3x10-18 N


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8. Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atraido un electrn por un protn en un tomo de Hidrgeno

Por la ley de Gravitacin Universal:

F = 1.96x10-57 N

La fuerza de atraccin elctrica es 2.2x1039 veces mayor que la gravitacional


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9. Cules son las unidades del Campo Elctrico?

Un campo elctrico es un campo en el cual una carga elctrica puntual q sufre los efectos de una fuerza elctrica F dada por la siguiente ecuacin: F = q E

El campo elctrico tiene unidades de N/C


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10. Qu es un dispositivo denominado capacitor?

Describa sus caractersticas

Este dispositivo es capaz de almacenar energa en forma de Campo Elctrico.

Consiste en un par de lminas paralelas conductoras separadas por un material dielctrico.

Al aplicar una diferencia de potencial entre los terminales del condensador, una de las placas adquiere carga negativa y la otra positiva.

Estructura de un condensador electroltico


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

La proporcin entre carga almacenada y voltaje es lo que se conoce como Capacitancia y es una caracterstica del condensador.

C = Q / V

La capacitancia se mide en faradios:F = C / V

Sin embargo, este es un valor casi hipottico, requerira un condensador de gran volumen para lograr cuna capacitancia de 1 F, los condensadores del mercado tienen valores de pFnF y F

Algunos tipos de condensadores


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

11. Calcule el campo elctrico en el interior de un capacitor

Si el rea de las placas del condensador es significativamente mayor que la distancia entre ellas, se puede despreciar el efecto del borde y el campo elctrico, al interior del condensador viene dado por:

Donde:

: densidad superficial de la carga en las placas . = Q/A

0 : permitividad al vaco. 0 = 8.85x10-12C2/Nm2


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

12. Qu es un electrmetro?

Puede hacer uno de bolsillo con materiales caseros?

Un electrmetro es un instrumento que permite determinar la carga elctrica o diferencia de potencial en un material.

Podemos fabricar un electrmetro con los siguientes materiales:

Lata de gaseosa

Alambre dulce

Papel aluminio

Corcho


Part culas por cent metro c bico qu es un coulomb carga y masa del electr n

  • Se abre un agujero por el eje del corcho, que permita introducir el alambre por l.

  • La lata de gaseosa se parte por la mitad. Sobre un trozo de papel se trazan las guas de medida y se coloca al fondo de la lata.

  • Se hace un agujero en uno de los costados, para introducir el corcho.

  • El trozo de alambre de unos 10 cm de longitud se doble en forma de L. Y se coloca a travs del corcho dejando el lado ms largo por fuera de la lata.

  • En el extremo superior del alambre se fija una bola echa de papel aluminio arrugado.

  • Por ltimo, una tira de papel aluminio de 1 x 5 cm se dobla alrededor del otro extremo del alambre, permitiendo que gire alrededor de l.


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