miércoles, 3 de noviembre de 2010

Fuerza electrica



Es la fuerza que se encuentra entre 2 o mas cargas, la cual tiene un módulo el cual depende de el valor de las cargas y de la distancia entre ellas, mientras que su signo depende de la carga. Las cargas que tienen signos iguales se repelen entre sí, mientras que las que tienen  signos contrarios se atraen.
Esta fuerza es una magnitud vectorial, por lo que no solo se determina el módulo, si tambien se deben determinar la dirección y el sentido.


La dirección de la fuerza es colineal a la recta que une ambas cargas, si solo se encuentran 2 cargas.
Mientras que el sentido de la fuerza actuante entre dos cargas es de repulsión si las 2 cargas tienen el mismo signo y de atracción si ambas cargas son de signo contrario, como ya se dijo.



CARGA ELECTRICA

Esta es de naturaleza discreta. La carga se presenta en 2 tipos que son los electrones que son de carga negativa (e-), y los protones tienen carga positiva (p+).
Con la ayuda de la teoría cuántica relativista, se demostró formalmente que las partículas, además de presentar carga eléctrica (sea nula o no), presentan un momento magnético intrínseco, denominado "spin".


En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de la carga eléctrica se denomina culombio (C). La cual se define como la cantidad de carga que pasa por la sección transversal de un conductor eléctrico en un segundo.



ELECTRON e ION



* El electrón comúnmente representado por el símbolo: e-, es una partícula subatómica. En un átomo los electrones rodean el núcleo.
Los electrones tienen una masa pequeña con respecto a la del protón, y su movimiento genera corriente eléctrica, aunque dependiendo del elemento o compuesto en el que se genere, necesitará más o menos energía para crear esta corriente eléctrica.

Los electrones son uno de las partículas subatómicas mas importantes. Estos se combinan con protones y (generalmente) con neutrones para crear átomos, ademas de ser mas pequeños que los protones y neutrones, tiene una masa de 9.11x10-28 gramos. Los e- poseen una carga eléctrica negativa, con una magnitud llamada carga elemental o fundamental. Por esto se dice que un electrón tiene una carga de -1.



* Un ion es una partícula cargada constituida por un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra. Es decir que a partir de un estado neutro se han ganado o perdido electrones, y este fenómeno se conoce como ionización. Los iones cargados negativamente, (ganancia de electrones), se conocen como aniones  y los cargados positivamente, (pérdida de electrones), se conocen como cationes.
"Anión" y "catión" significan:
  • Anión: "el que va hacia arriba". Tiene carga eléctrica negativa.
  • Catión: "el que va hacia abajo". Tiene carga eléctrica positiva.
"Ánodo" y "cátodo" utilizan el sufijo "-odo", que significa camino o vía.
  • Ánodo: "camino ascendente".
  • Cátodo: "camino descendente".
Clases de iones:
  • Aniones: iones negativos.
  • Cationes: iones positivos.
  • Plasma: fluido gaseoso de iones.



AISLANTES, CONDUCTORES Y SEMICONDUCTORES

* Semiconductor: Este no es más que un material ya sea sólido o liquido con una resistividad intermedia entre la de un conductor y la de un aislador.

Existen dos tipos de semiconductores los de tipo N y los de tipo P, ademas la unión de estos dos llamado unión PN.

 Semiconductores tipo N.- Este tipo de semiconductor trata de emparejar los materiales con respecto a sus cargas y lo realiza con enlaces de impurezas. Por lo que, la impureza puede donar cargas negativas al cristal, lo cual nos explica el nombre de tipo N (por negativo).
Este semiconductor se hace añadiendo a un cristal de silicio pequeñas cantidades de impureza. Las impureszas de tipo N mas comunes son el fósforo, arsénico y antimonio. A estos semiconductores se les conoce también como donadores, pasan cargas a el material que le hace falta para así poder emparejarlo.



Semiconductor tipo P.- Este se produce también  por el proceso de contaminación, pero en este caso el contaminante tiene una carga menor que la del semiconductor tipo N, entre las impurezas mas comunes podemos encontrar el aluminio, boro, galio y el indio. Conocidos como aceptores el cual contiene espacios y necesita que sean llenados para emparejar el material.





Semiconductor union NP.- Se compone de tres regiones semiconductoras, la región tipo P, una región de agotamiento y la región tipo N.
La región de agotamiento se forma al unir estos dos materiales y aquí es donde los átomos que le sobran al tipo N pasan a llenar los espacios que deja el tipo P así complementándose uno con otro. Lo mas importante de la unión es su capacidad para pasar corriente en una sola dirección.



 * Aislante: Material que conduce mal el calor o la electricidad y que se emplea para suprimir su flujo, o sea, que las cargas se mueven con mucha dificultad. Son aquellos materiales en los cuales los electrones no se desprenden fácilmente, aún aplicando una diferencia de potencial, es decir, una presión eléctrica elevada.
Las dos clases de aislantes mas importantes que existen son:
  • Aislantes Eléctricos.
  • Aislantes Térmicos.

 Aislantes electricos.- Los materiales empleados como aislantes siempre conducen algo la electricidad, pero presentan una resistencia al paso de corriente eléctrica hasta 2,5 × 1024 veces mayor que la de los buenos conductores eléctricos. Un buen aislante apenas posee electrones, permitiendo así el flujo continuo y rápido de las cargas.



 Aislantes termicos.- Estos materiales se emplean para reducir el flujo de calor entre zonas calientes y frías. El aislamiento térmico puede cumplir una o más de estas tres funciones: reducir la conducción térmica en el material, reducir las corrientes de convección térmica que pueden establecerse en espacios llenos de aire o de líquido, y reducir la transferencia de calor por radiación.






Conductor: Son, generalmente, metales esto se debe a que estos poseen pocos electrones en sus últimas órbitas y, por lo tanto, tienen la tendencia a perderlos con gran facilidad. De esta forma, cuando varios átomos de un metal, se acercan los electrones que se encuentran en su última órbita se desprenden y circulan desordenadamente entre una "red de átomos". Este hecho (libertad de los electrones) favorece en gran medida el paso de la corriente eléctrica.




CARGA POR INDUCCION


Si acercamos un objeto con carga a una superficie conductora, aún sin contacto físico los electrones se mueven en la superficie conductora.
La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo.
Cuando permitimos que las cargas salgan de un conductor por contacto, decimos que lo estamos poniendo a tierra.Por ejemplo durante las tormentas eléctricas se llevan a cabo los procesos de carga por inducción. Esto sucede por que la parte inferior de las nubes, que se encuentra con carga negativa, induce una carga positiva en la superficie terrestre.
Benjamín Franklin fue el primero en demostrar este hecho a través de su famoso experimento de la cometa, lo que le permitió comprobar que los rayos son un efecto eléctrico.



LEY DE COULOMB

Puede expresarse como:
"La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo, es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa".
Expresado esto matematicamente es: 
                                                               F = \kappa \frac{q_1 q_2}{d^2} \,\!
Donde:
 F= Magnitud de la fuerza
 q1 y q2= Cargas puntuales
 d= distancia
 k= constante de Coulomb




CHARLES-AUGUSTIN DE COULOMB

Físico e ingeniero militar francés. Se recuerda por haber descrito de manera matemática la ley de atracción entre cargas eléctricas. En su honor la unidad de carga eléctrica lleva el nombre de coulomb (C).

Coulomb fue el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo, rozamiento y electricidad. Sus investigaciones están recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fundamentos del magnetismo y de la electrostática. En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb.

Coulomb también estudió la electrización por frotamiento y la polarización, e introdujo el concepto de momento magnético.

27 comentarios:

  1. yo lo que aprendi fue que a inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo y que la fuerza electrica es la fuerza que se encuentra entre 2 o mas cargas.

    ResponderEliminar
  2. En este tema aprendí que una carga por contacto se puede cargar un cuerpo neutro con solo tocarlo con otro previamente cargado y que por induccion es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo.
    Muy buen tema, me aclaro bastantes dudas :)

    ResponderEliminar
  3. en este tema lo que aprendi es que los electrones tienen una masa respecto ala del proton y el moviemiento de esta se genera una carga. muy buen blog

    ResponderEliminar
  4. este blog esta muy completo y muy bien realizado.
    la fuerza electrica noe dice que es la fuerza ke existen entre dos cargas para esto sabemos ke cargas iguales se rechazan y cargas distintas se atraen.
    esxisten materiales capces de tranferir energia i se clasifican de distintas formas
    estan los conductores, semiconductores y aislantes estos ultimos como su nombre lo dice a islan la tranferencia de energia por lo tanto no son conductores.

    jeenifer flores garduño 5b

    ResponderEliminar
  5. muy completa la informacion bueno esto trata sobre los electrones estos se dividen en 2 en neutrones que son cargas negativas y protones que son cargas positivas y estos cuando son +,+ y viceversa y se atraen cuando son +,-

    ResponderEliminar
  6. buen blog,
    este tema no entendia muy bieen eso sobre los protones, neutrones iones etc etc
    pero ya comprendi mas, lo que dice mi compañero luis leyva es algo muy importante sobre la fuerza de atraccion y repulsion de los electrones
    adrian navarro 5b

    ResponderEliminar
  7. Muy buen tema lo de fuerza electrica que ya todos sabemos que es la fuerza que existe entre las cargas positivas y negativas. Lo que se me hace mas dificil de entender es como los protones,sabiendo que tienen cargas positivas y que la fuerza de repulcion aumenta mientras mas cercanas esten esas cargas, como es que se mantienen unidas en el nucleo, solo se que los fisicos le llaman a eso "fuerza nuclear fuerte" buen blog
    Victor Domitsu 5b

    ResponderEliminar
  8. el comentario de mi compañero victor domitsu me llamo la atencion eh investigue un poco mas y es muy dificil de analizar pero es tema muy interesante

    juan manuel mendez 5b

    ResponderEliminar
  9. el tema se me se hiso facil de comprender ya que con los ejercicios que hemos hecho es mas facil de comprender , asi de sencillo cargas diferentes de atraen y cargas iguales se repelen , lo de los conductores, semiconductores y aislantes es facil de comprender por que eso lo vimos en nuestra especialidad. la pregunto que planteo domitsu se me hace interesante

    Ruben Alan Arana Pedraza

    ResponderEliminar
  10. Buen tema ya quedan mas claros los conceptos de aislantes que es cuando no circula corriente, conductores que si permiten el paso de corriente y semiconductores que presenta una resistividad intermedia entre conductor y aislante.
    Carlos Ramirez

    ResponderEliminar
  11. En este blog se habla de un movimiento llamdo spin que es el que hacen las particulas, se hablo sobre las clases de iones y los tipos de aislantes.
    Por ultimo se hablo sobre Coulomb y alguno de sus inventos...

    muy buena informacion e imagenes..:)

    ResponderEliminar
  12. Exelente informacion e imagenes..
    en el nos habla de los electornes e iones. los cuales ya emos visto anteriormente.
    haci como aislantes o conductores.

    ATTE: Miguel Lopez 5ºb

    ResponderEliminar
  13. me gusta mucho este blog felicito al equipo por qe les qedo muy bien con esta informacion podemos complementar lo que aprendemos en clase, la fuerza electrica es una magnitud vectorial, por eso importa el sentido y la direccion mediante una balanza de torsión, Coulomb encontró que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales, encuetro dificil complentar este blog ya qe toda la informacion es concisa y practica

    ResponderEliminar
  14. muy buena información explicaciones muy claras y buenas imágenes.
    recordemos que cargas iguales se repelen y opuestas se atraen.
    y en si la fuerza eléctricas la fuerza que se encuentra entre dos o más cargas.
    Luis Orduño 5b

    ResponderEliminar
  15. ESTE TEMA ME TOCO AMI,ME PARESE UN TEMA FACIL DE COMPRENDER YA QUE TENEMOS NOCIONES DEL TEMA POR LAS MATERIAS QUE LLEVAMOS, ES UN BUEN BLOG EXPLICAN CON CLARIDAD Y DE UNA FORMA CONCRETA LOS TEMAS Y COMO DIJE YA SABEMOS UN POCO EL TEMA AUN MAS FACIL DE ENTENDER
    AKAEMP EDUARDO!

    ResponderEliminar
  16. Es un tema que estamos viendo, si solo lo leemos si se entiende pero con los ejercicios se comprende mejor, como la ley de coulumb y su formula f=k.q1.q2/r2,,y que la fuerza de atraccion entre dos cargas puede ser de dos maneras, ya sea de repele o de atracción
    Mireya Rosas 5ºB

    ResponderEliminar
  17. fuerza eléctrica. nos dice que hay dos tipos de fuerzas de repulsión y atracción. las de repulsion son las que tenemos dos cargas positivas eso quiere decir que se van a repelas en cambio si tenemos 2 cargas una positiva y una negativa se atrain entre sii..

    ResponderEliminar
  18. la fuerza electrica es natural y como savemos dos cargas iguales se repelan existe una repulcion y las diferentes se atraen.en estas dos cargas una cuenta con carga positiva que son llamados protones y la otra negativa que son llamados electrones.la carga electrica tambien es llamada coulom en el sistema internacional de unidades.
    existen los aislantes que son los que se oponen al paso de la corriente, estos pueden ser de diferentes tipos. mientras que tambien existen los conductores que estos son favorecedores al paso de la corriente.

    ♥♥arely♥♥

    ResponderEliminar
  19. es una explicacion muy clara y facil de entender y aprendi que los electrones tienen una masa respecto al proton y nos recuerda que hay 2 fuerzas de atraccion.

    ResponderEliminar
  20. Este blog habla de los electrones y yo entend:
    Protones; Son las Cargas positivas.
    Neutrones; Son las cargas negativas.
    Fuerza electrica:es la Fuerza que existe entre dos cargas.
    Cargas iguales: se repelen.
    Cargas Contrarias: Se atraeen.
    (:

    ResponderEliminar
  21. tiene muy buena la informacion este blog uno de los temas que me paresieron importantes es la exlpicacion de los semiconductores y como se fabrican un semiconductor es un dispositivo que puede oponerse y dejar libre el paso de la corriente a la ves..

    ResponderEliminar
  22. bueno la fueza electrica se da al momento de poner dos cargas electricas y asi se maneja signos iguales se repelen y signos diferentes se atraen

    De La Llave Eduardo

    ResponderEliminar
  23. este blog esta muy completo abla de Fuerza electrica , El sentido de la fuerza actuante entre dos cargas es de repulsión si ambas cargas son del mismo signo y de atracción si las cargas son de signo contraria.

    F Javier Noriega Vasquez 5.B

    ResponderEliminar
  24. no entendia bien sobre los protones, reutrones pero ya entendi mas sobre este tema :) muy buen blog buena informacion :)

    ResponderEliminar
  25. buena informacion sobre los electrones, como nos mencionaron en la exposición, queda mas claro el concepto de los diferentes tipos de aislantes.
    pero ya comprendi mas, lo que dice mi compañero luis leyva es algo muy importante sobre la fuerza de atraccion y repulsion de los electrones

    brunet arrazate

    ResponderEliminar