REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIONUNIDAD EDUCATIVA JEAN FIRMINMATURIN - EDO - MONAGAS

PROFESORA: INTEGRANTE:EVELIN CONTRERAS DEIVI SALAZAR

SECCION: 4TO A

MATURIN, 23 DE FEBRERO 20015

IntroduccinUna de las interacciones fundamentales descritas por la fsica es la electricidad. Aunque conocidos desde antiguo, los fenmenos elctricos no empezaron a ser explicados de forma sistemtica hasta las postrimeras del siglo XVIII, y slo a mediados del XIX se descubri su estrecha relacin con otra manifestacin comn de la naturaleza: el magnetismo.El trmino elctrico, y todos sus derivados, tiene su origen en las experiencias realizadas por Tales de Mileto, un filsofo griego que vivi en el siglo VI a.C. Tales estudi el comportamiento de una resina fsil, el mbar (transcrito del trmino griego elektron), observando que cuando era frotada con un pao de lana adquira la propiedad de atraer hacia s pequeos cuerpos ligeros; los fenmenos anlogos a los producidos por Tales con el mbar se denominaron fenmenos elctricos y ms recientemente fenmenos electrostticos.2La electrosttica es la parte de la fsica que estudia este tipo de comportamiento de la materia. Se preocupa de la medida de la carga elctrica o cantidad de electricidad presente en los cuerpos y, en general, de los fenmenos asociados a las cargas elctricas en reposo o con movimiento despreciable a efectos de que casi no se observan fenmenos magnticos por parte de esas cargas. El desarrollo de la teora atmica permiti aclarar el origen y la naturaleza de los fenmenos Electromagnticos; la nocin de fluido elctrico, introducida por Benjamn Franklin (17061790) para explicar la electricidad, fue precisada a principios de siglo al descubrirse que la materia est compuesta ntimamente de tomos y stos a su vez por partculas que tienen propiedades elctricas.

FUERZA ELECTRICALEY DE COULOMBEn la dcada de 1780 el fsico francs Charles Coulomb investig la relacin cuantitativa de las fuerzas elctricas entre objetos cargados. Su ley la demostr usando una balanza de torsin (fig.2.1), que l mismo invent, identificando cmo vara la fuerza elctrica en funcin de la magnitud de las cargas y de la distancia entre ellas.Esta ley postula que la fuerza elctrica entre dos partculas cargadas estacionarias es: Inversamente proporcional al cuadrado aplicado a la separacin r entre las partculas y est dirigida a lo largo en la lnea que las une. Proporcional al producto en las cargas q1 y q2. Atractiva si las cargas tienen signo opuesto y repulsiva si las cargas tienen igual signo. Fig. 2.1 La balanza de torsinLa parte fundamental de este dispositivo consiste en una varilla liviana de material aislante, suspendida de una fibra aisladora que lleva en un extremo una esfera A de material liviano recubierta de grafito. Una segunda esfera B , idntica a la anterior, se coloca en posicin fija, prxima a la esfera A . Si ambas esferas se cargan con electricidades del mismo signo, se repelen, dando origen a una rotacin de la varilla y, por consiguiente, a una torsin de la fibra de suspensin en un ngulo q.Coulomb tena conocimiento de que el ngulo de torsin q de la fibra es directamente proporcional a la fuerza que produce dicha torsin, por lo que utiliz dicho ngulo como una medida indirecta de la fuerza de repulsin entre las esferas.Despus de realizar numerosas mediciones haciendo variar las cargas de las esferas y la separacin entre ellas, Coulomb lleg al siguiente enunciado.ENUNCIADOLa fuerza de atraccin o repulsin entre dos cargas puntuales es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y directamente proporcional al producto de sus cargas. Fig.2.2.

Fig.2.2 Magnitud de la fuerza

Magnitud de la fuerza

dnde:F es la fuerza elctrica de atraccin o repulsin. En el S.I. se mide en Newtons (N).Q y q son los valores de las dos cargas puntuales. En el S.I. se miden en Culombios (C).r es el valor de la distancia que las separa. En el S.I. se mide en metros (m).K es una constante de proporcionalidad llamada constante de la ley de Coulomb. No se trata de una constante universal y depende del medio en el que se encuentren las cargas. En concreto para el vaco k es aproximadamente 9109 Nm2/C2 utilizando unidades en el S.I.Si te fijas bien, te dars cuenta que si incluyes el signo en los valores de las cargas, el valor de la fuerza elctrica en esta expresin puede venir acompaada de un signo. Este signo ser:Positivo. Cuando la fuerza sea de repulsin (las cargas se repelen). ( + + = + o - - = + )Negativo. Cuando la fuerza sea de atraccin (las cargas se atraen). ( + - = - o - + = - )Por tanto, si te indican que dos cargas se atraen con una fuerza de 5 N, no olvides que en realidad la fuerza es -5 N, porque las cargas se atraen.Bien:

es la permitividad en el vaco, y tiene el valor:

CARGAS PUNTUALESSon cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables comparadas con la distancia r que las separa.FORMA VECTORIAL DE LA LEY DE COULOMBEn general todo vector A se puede representar como A =A ur donde A es su mdulo y ur es un vector unitario en la direccin de A. De acuerdo a lo anterior podemos escribir la forma vectorial de la fuerza como:donde f est dada por la ec(2.1) y ur As la ecuacin se puede escribir como:

donde el nuevo valor u r es un vector unitario en la direccin que une ambas cargas. Observa que si llamamos r al vector que va desde la carga que ejerce la fuerza hacia la que la sufre, u r es un vector que nos indica la direccin de r

Introduciendo el valor de ur en la ecuacin anterior tenemos

Que es la forma vectorial de la fuerza elctrica para dos cargas puntuales.PRINCIPIO DE LA SUPERPOSICIONLa fuerza total sobre una partcula q debido a un conjunto de cargas Qi es la suma vectorial de cada fuerza que experimenta q debido a cada Qi,

es decirPrincipio de la superposicin

Fig 2.3 Principio de la superposicin La ley de Coulomb es vlida slo en condiciones estacionarias, es decir, cuando no hay movimiento de las cargas o, como aproximacin cuando el movimiento se realiza a velocidades bajas y en trayectorias rectilneas uniformes. Es por ello que es llamada fuerza electrosttica. La ley de Coulomb es una ecuacin vectorial e incluye el hecho de que la fuerza acta a lo largo de la lnea de unin entre las cargas.Influencia del medio sobre las fuerzas entre las cargas. Cuando las cargas estn situadas en un medio distinto al vaco las fuerzas entre las mismas sufre una reduccin que depende del Nuevo medio.En el estudio de la fsica, al igual que en algunas otras reas, se observa que existen algunas leyes que presentan cierta similitud, Uno de los casos mas conocidos es la relacin que existe entre fuerza gravitacional y fuerza elctrica. La primera conocida como la ley de la gravitacin universal y que es expresada como:Ley de la gravitacin universal. Se dice que la fuerza entre dos cargas es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

donde G es la constante de gravitacin universal y m1, m2 son las masas de los cuerpos en cuestin, la separacin entre los cuerpos es indicado por r (la distancia entre los centros de las masas) la constante G es igual a

Por otro, la otra ley que implica una formulacin parecida es la ley de Coulomb, la cual expresa la naturaleza de la fuerza que existe entre dos cuerpos cargados.Comparacin de fuerzasLa intensidad de las fuerzas elctricas es mayor que la de la fuerza gravitatoria a nivel atmico. La fuerza elctrica con que se repelen dos protones en un tomo es aproximadamente, un billn de billones de billones (1036) ms intensa que la gravitacional con que se atraen, para comprender este hecho supongamos que en una escala de intensidades, la fuerza gravitatoria tiene magnitud 1, entonces la fuerza elctrica tendr un valor de 1036: un uno seguido de 36 ceros. ConclusinComo la fuerza electrosttica dada por la ley de Coulomb es conservativa, es posible discutir de manera conveniente los fenmenos electrostticos en trminos de una energa potencial elctrica.Esta idea permite definir una cantidad escalar llamada potencial elctrico. Debido a que el potencial es una funcin escalar de la posicin, ofrece una manera ms sencilla de describir los fenmenos electrostticos que la que presenta el Campo Elctrico. La carga elctrica constituye una propiedad fundamental de la materia.Se manifiesta a travs de ciertas fuerzas, denominadas electrostticas, que son las responsables de los fenmenos elctricos. Su influencia en el espacio puede describirse con el auxilio de la nocin fsica de campo de fuerzas. El concepto de potencial hace posible una descripcin alternativa en trminos de energas, de dicha influencia.La carga elctrica es una de las propiedades bsicas de la materia. Aunque la comprensin extensa de sus manifestaciones se resisti durante siglos al escrutinio de la ciencia, ya hacia el ao 600 a. C. los filsofos griegos describieron con detalle el experimento por el cual una barra de mbar frotado atrae pequeos pedacitos de paja u otro material ligero (electrizacin por frotamiento).Coulomb ide un mtodo ingenioso para hallar como depende de su carga la fuerza ejercida por o sobre un cuerpo cargado. Para eso se bas en la hiptesis de que si un conductor esfrico cargado se pone en contacto con un segundo conductor idntico, inicialmente descargado, por razones de simetra la carga del primero se reparte por igual entre ambos. De este modo dispuso de un mtodo para obtener cargas iguales a la mitad, la cuarta parte, etc., de cualquier carga dada. Los resultados de sus experimentos estn de acuerdo con la conclusin de que la fuerza entre dos cargas puntuales, q y q', es proporcional al producto de estas. La expresin completa de la fuerza entre dos cargas puntuales es.

El potencial qumico es la variacin en una funcin de estado termodinmica caracterstica por la variacin en el nmero de molculas. Este uso concreto del trmino es el ms ampliamente utilizado por los qumicos experimentales, los fsicos, y los ingenieros qumicos.Cuando en un sistema termodinmico multicomponente hay un gradiente de concentracin, se origina un flujo irreversible de materia, desde las altas concentraciones a las bajas. A este flujo se le llama difusin. La difusin tiende a devolver al sistema a su estado de equilibrio, de concentracin constante. La ley de Fick nos dice que el flujo difusivo que atraviesauna superficie (J en mol cm.-2 s-1) es directamente proporcional al gradiente de concentracin. El coeficiente de proporcionalidad se llama coeficiente de difusin (D, en cm2 s-1). Para un sistema discontinuo (membrana que separa dos cmaras) esta ley se escribe:La ley de Gauss puede deducirse matemticamente a travs del uso del concepto de ngulo slido, que es un concepto muy similar a los factores de vista conocidos en la transferencia de calor por radiacin.

BIBLIOGRAFIA

http://www.monografias.comhttp://www.google.comRita Amelli. (2003). Fsica 2 ciclo diversificado. Caracas- Venezuela: SalesianaRaymond A. Serway. Fsica Tomo II. Cuarta Edicin. McGraw-Hill