Electrostatica elemental

Vista previa del material en texto

1. ¿QUÉ ESTUDIA LA ELECTROSTÁTICA?
➢ La electrostática es la parte de la electricidad que estudia los
fenómenos eléctricos relacionados con la carga eléctrica y la forma
como se interactuar con el mundo que nos rodea
2. ¿QUÉ ES LA CARGA ELÉCTRICA?
➢ Es una cantidad física escalar que mide el exceso o defecto de
electrones que posee un cuerpo. Si tiene exceso de electrones
la carga se considera negativa y si tiene defecto de electrones
la carga se considera positiva
Unidad SI de carga eléctrica: coulomb (C)
La estructura de los átomos se compone de tres partículas con 
cargas fundamentales:
Electrón (−)
q = −1,6010 −19 C
m = 9,1110 −31 kg
Protón (+)
q = 1,6010 −19 C
m = 1,67310 −27 kg
Neutrón
q = 0
m = 1,67510 −27 kg
3.CUANTIZACIÓN DE LA CARGA ELÉCTRICA
Durante un proceso de carga; el cuerpo solo puede ganar
o perder un numero exacto de electrones; haciendo que
la carga eléctrica que adquiere sea un múltiplo exacto de
la carga mínima; que es la carga del electrón
𝑄 = ±𝑁 𝑞𝑒
−
𝑵 = # 𝒅𝒆 𝒆𝒍𝒆𝒄𝒕𝒓𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒇𝒆𝒓𝒊𝒅𝒐𝒔
01. En relación a las propiedades de los cuerpos eléctricamente neutros o cargados,
indique la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) Un cuerpo eléctricamente neutro no tiene electrones.
II) Durante la electrización, un cuerpo puede ganar o perder protones.
III) En el proceso de electrización por contacto entre metales, los cuerpos obtienen
cargas de igual signo.
A) VVV B) VFV C) VFF D) FFV E) FFF
CEPRE SM 2018
1. En un proceso de electrización, un cuerpo 
adquiere una carga eléctrica de – 4,8 mC. 
Determine el número de electrones que ganó el 
cuerpo, el cual estaba eléctricamente neutro. 
 
A) 4x1016 B) 6x1015 C) 6x1016 
D) 3x1015 E) 3x1016 
1. Una esfera metálica se encuentra electrizada 
con – 900 µC. Si se expone a una luz ultravioleta, 
la esfera pierde 6x1015 electrones. Calcule la 
carga eléctrica final que adquiere la esfera. 
 
A) – 60 µC B) – 30 µc
C) + 60 µC
D) + 90 µC E) + 30 µC
Una esfera metálica se encuentra electrizada con - 640 µC. Si se expone a una luz
ultravioleta, la esfera pierde 8x1015 electrones. Calcule la carga eléctrica final que
adquiere la esfera.
4. PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LAS
CARGAS ELÉCTRICAS
1. Cargas eléctricas de la mismo signo se
repelen y carga de signos opuestos se
atraen:
F
+
F
−
+
F
+
F
F
−
F
−
2. La carga se conserva. La suma de las cargas
positivas y negativas en el universo se
mantiene constante
5. LEY DE COULOMB
Charles-Augustin de Coulomb
(Francia, 14 de junio de 1736 -
París, Francia, 23 de agosto de
1806) fue un matemático, físico e
ingeniero francés. Se le recuerda
por haber descrito de manera
matemática la ley de atracción
entre cargas eléctricas.
“La fuerza de interacción entre dos cargas puntuales; es directamente
proporcional al producto de los valores de dichas cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”.
1 2
. 2elect e
q q
k
r
=F
Se indica entonces:
Felect
Felect
9 2 2
0
1
9,00 10 Nm / C
4π
ek

= = 
𝜀0= 8,8542  10−12 C2/Nm2 se conoce como la permitividad eléctrica del vacío.
q1
q2
r
𝑘𝑒 = 𝑐𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑣𝑎𝑐𝑖𝑜
1. En el instante mostrado, el módulo de la fuerza 
eléctrica entre las esferas es de 60 N. Si la carga 
eléctrica de una de estas se duplica y de la otra 
se triplica; además, la distancia se duplica, 
calcule el módulo de la nueva fuerza eléctrica 
entre estas. 
 
 
A) 90 N B) 70 N C) 120 N 
D) 100 N E) 50 N 
1. En la figura, la esfera B de 120 N se encuentra 
en equilibrio y tiene una carga de igual 
magnitud, pero de signo contrario que A. La 
magnitud de la carga es. 
 
 
A) 20 µC B) 40 µC C) 2 µC 
D) 10 µC E) 4 µC 
 
Es una forma de existencia de la materia que
permite la transmisión de interacciones
eléctricas entre dos cuerpos cargados. En la
naturaleza toda partícula o cuerpo
necesariamente posee carga y campo eléctrico
F
+q
+Q
“Carga eléctrica” 
Acción de “Q” sobre
“q” valiéndose de un
medio material llamado
“Campo eléctrico”
➢ INTENSIDAD DEL CAMPO
ELÉCTRICO
Es la característica vectorial de un campo
eléctrico que se mide en base a la fuerza que
por unidad de carga se manifiesta sobre una
partícula expuesta a la acción del campo
eléctrico.
E
F
+q0
Q
Se define :
𝐸 =
Ԧ𝐹
𝑞0
d
También:
Unidad de medida: N/C
𝐸 =
𝑘𝑒 𝑄
𝑑2
6. CAMPO ELÉCTRICO
OBSERVACION:
❖ SI LA CARGA QUE CREA 
EL CAMPO ES +𝑸
𝐄
+
𝑬 TIENE ORIENTACIÓN 
SALIENTE DE LA CARGA
𝐄
–
𝑬 TIENE ORIENTACIÓN 
ENTRANTE A LA CARGA
❖ SI LA CARGA QUE CREA 
EL CAMPO ES −𝑸
Son denominadas también línea de campo
eléctrico, sirven para descubrir en forma gráfica
la acción de un campo eléctrico. Estas líneas
fueron ideadas por Faraday quien
convencionalmente estableció que toda línea de
fuerza sale de una carga positiva e ingresa a
otra carga negativa
Campo eléctrico
saliente
Campo eléctrico
entrante
Para un dipolo:LINEAS DE FUERZA:
➢ PROPIEDADES DE LAS LÍNEAS DE FUERZA
1. A mayor número de líneas de fuerza el cuerpo
conductor tendrá mayor cantidad de carga eléctrica, y
así mismo su campo eléctrico será mas intenso
−q−+2q +
𝑞+
𝑁𝑠𝑎𝑙𝑒𝑛
𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑠
=
𝑞−
𝑁𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛
𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑠
2. La intensidad de campo eléctrico
resultante siempre es tangente o
colineal a toda línea de fuerza y por ese
motivo las líneas de fuerza nunca llegan
a cortarse entre sí
E
Línea de
Fuerza E
Línea de
Fuerza
3. Todo campo eléctrico uniforme es decir que pose el mismo módulo y
propiedades físicas viene a ser frmado por un conjunto de líneas de fuerzas
paralelas entre sí
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
E
+
–
Ԧ𝐹
Ԧ𝐹
F = q E
01. Si la carga positiva es de 10 µC, ¿cuál 
es la cantidad (en µC) de carga 
negativa? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A) 3 B) 4 C) 5 
D) 6 E) 7 
 
01. En la figura se muestra las líneas de 
fuerza para 2 conjuntos de cargas. 
Determine la relación q1/q3. 
 
 
 
 
 
 
 
A) 1/2 B) 1/1 C) 16/15 
D) 15/16 E) 12/5 
2 3 1 2 
1. Si el bloque de 5 kg está a punto de resbalar, 
calcule el módulo de la intensidad de campo 
eléctrico homogéneo. (g= 10 m/s2, q= 5 mC). 
 
 
A) 5 kN/C B) 10 kN/C C) 20 kN/C 
D) 30 kN/C E) 25 kN/C 
1. La partícula electrizada con – 3 mC está en 
reposo, calcule el módulo de la tensión en la 
cuerda. 
 
 
A) 0,1 N B) 0,2 N C) 0,3 N 
D) 0,6 N E) 0,4 N