Fundamentos de electricidad y magnetismo

Fundamentos de electricidad y magnetismoG10N24Andrs-Qumica

1.Calcule el nmero de partculas que hay en un centmetro cbico:

Densidad del aire a 25c 1.18x10-6 Kg/cm3

Composicin del aire 79% N2 y 21% O2 entonces: O2= 31.998 g/mol N2=28.134 g/mol

Masa molecular 2.9x10-3 Kg/mol

Hay un total de 2.44x1019 partculas en un centmetro cubico.

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2.Qu es un Coulomb?

Un coulomb (C) es una unidad del sistema internacional utilizada para medir la cantidad de electricidad (carga elctrica).

El coulomb se define como la cantidad de carga que transporta una corriente elctrica de un amperio en un segundo: 1C = 1A * 1S

G10N24Andrs-QumicaNombrada as en honor al fsico Charles-Augustin de Coulomb:

La carga elctrica de 1 electrn -1.6x10-19 CoulombUna partcula con una carga elctrica de un coulomb tiene: 6.242x1018 electrones

La masa del electrn 9.1x10-19 Kg

La masa de la partcula debe ser 5.68x10-12 Kg

G10N24Andrs-Qumica3. Cuntos electrones tiene una partcula cuya carga elctrica es un Coulomb y cul es su masa en kg?

G10N24Andrs-Qumica4. Cuntos protones tiene una partcula cuya carga elctrica es un Coulomb y cul es su masa en kg?

La carga elctrica de 1 protn 1.6x10-19 Coulomb

Una partcula con una carga elctrica de un coulomb tiene: 6.242x1018 electrones

La masa del protn es 1.67x10-27 Kg

La masa de la partcula es 1.64x10-8 Kg

El electrn y el protn en el tomo de hidrgeno estn separados por una distancia de: 5.3x10-11 m

El campo elctrico es: 5.07x10-11 N/C

G10N24Andrs-Qumica5. Cul es el campo elctrico que "siente" un electrn en un tomo de Hidrgeno?

El campo elctrico ejercido sobre el protn de hidrgeno es de: 5.07x10-11 N/C La fuerza elctrica esta dada por:

Entonces la fuerza elctrica es 8.12x10-8 N

G10N24Andrs-Qumica6. 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?

La fuerza gravitacional es:

Al reemplazar:

Se puede observar que la incidencia de la fuerza elctrica comparada con la gravitacional, es muy grande, por lo que la fuerza gravitacional para un protn en un tomo de hidrogeno no es significante.

G10N24Andrs-Qumica7.Calcule la Fuerza Gravitacional con la que es atrado un electrn por un protn en un tomo de Hidrgeno. Comprela con la Fuerza Elctrica.

El campo elctrico est definido E=Kq/r2

En unidades de N/C:

Tambin se puede dar en unidades como:

G10N24Andrs-Qumica8. Cules son las unidades del Campo Elctrico?

Los condensadores o capacitores son dispositivos pasivos capaces de almacenar energa. Estos estn formados por 2 superficies conductoras que tienen forma de lminas o placas que al someterse a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga elctrica, la cual ser positiva en una lmina y negativa en la otra por lo que la variacin total de carga es cero.

G10N24Andrs-Qumica9. Qu es un dispositivo denominado capacitor (tambin conocido como condensador o filtro), describa sus caractersticas.

El campo elctrico se ubica entre las dos placas separadas por el dielctrico

G10N24Andrs-Qumica10.Calcule el campo elctrico en el interior de un capacitor

Un electrmetro es un electroscopio que est dotado de una escala.

Los electrmetros consisten en una caja metlica en la que se introduce una varilla que soporta una lamina de oro o de aluminio muy fina .

Se establece una diferencia de potencial entre la caja y la varilla, se puede medir la diferencia entre ambas al observar la intensidad de la desviacin entre la caja y la varilla..

G10N24Andrs-Qumica10. Qu es un electrmetro?. Puede hacer uno de bolsillo con materiales