TAREA 2

Carga eléctrica y ley de Coulomb

Usuario: G12N39AlbaNombre: Alba Rocío Torres

SanabriaCódigo: 274170

Profesor: Jaime Villalobos

1. Calcule el número de partículas que hay en un centímetro cúbico en el medio ambiente

𝑷𝑽=𝒏𝑹𝑻Necesitamos saber el número de partículas, así que usamos la siguiente fórmula y los siguientes datos:

𝒏=𝑷𝑽𝑹𝑻

Donde:P=Presión atmosférica en Bogotá= 1Pa= 0,0075mmHg = 9,87 atmV= 1 R=Constante= 0,082 atm.L/mol.KT= Temperatura en Bogotá= 13,5°C= 286,5KEntonces, reemplazando estos valores, el número de partículas que hay en un centímetro cúbico es:

𝒏=𝑷𝑽𝑹𝑻

=𝟗 ,𝟖𝟕𝒂𝒕𝒎(𝟏𝒙𝟏𝟎−𝟑𝑳)

𝟎 ,𝟎𝟖𝟐𝒂𝒕𝒎 .𝑳

𝒎𝒐𝒍 .𝒌(𝟐𝟖𝟔 ,𝟓𝑲 )

=𝟒 ,𝟐 𝒙𝟏𝟎−𝟒𝒎𝒐𝒍𝒆𝒔

2. Qué es CoulombUn Coulomb es la unidad derivada del SI para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Fue nombrada en honor al físico francés Charles Augustin de Coulomb.Este puede ser negativo o positivo.

1C= 1A.s1C= 1F.V

1C=0,0002777A.h1A.h= 3600C

3. Cuántos electrones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg

NÚMERO DE ELECTRONES:Sabiendo que:

Entonces una partícula de 1C tiene:

1e 1,6X 1C

MASA:Sabiendo que:

Entonces una partícula de 1C tiene:

1e kgX

4. Cuántos protones tiene una partícula cuya carga eléctrica es un Coulomb y cuál es su masa en kg

NÚMERO DE PROTONES:Sabiendo que:

Entonces una partícula de 1C tiene:

1p 1,6X 1C

p

MASA:Sabiendo que:

Entonces una partícula de 1C tiene:

1e kgX

5. Haga un estimado de las dimensiones de las partículas arriba mencionadas. Suponga que cada partícula está confinada en un volumen de un Angstrom cúbico.

PARTÍCULA DE ELECTRONES:Sabiendo que 1e está confinado en un volumen de 1:

1e 1X

PARTÍCULA DE ELECTRONES:Sabiendo que 1p está confinado en un volumen de 1:

1p 1X

6. Cuál es el campo eléctrico que «siente» un electrón en un átomo de Hidrógeno

CAMPO ELÉCTRICO:Sabiendo que:

Como :K= q= 1e= 1,6Cd= 5,3

Reemplazando en la ecuación:

7. Usando la ley de Coulomb calcule la fuerza eléctrica, en Newton, que el campo eléctrico de un protón le hace a un electrón en un átomo de Hidrógeno

FUERZA ELÉCTRICA:Sabiendo que:

Como :K= = 1e= 1,6C= 1p= 1,6Cr= 5,3

Reemplazando en la ecuación:

8. Calcule la fuerza gravitacional con la que es atraído un electrón por un protón en un átomo de Hidrógeno. Compárela con la fuerza eléctrica

FUERZA GRAVITACIONAL:Sabiendo que:

Como :G= = masa 1e= kg= masa 1p= 1,67kgr= 5,3

Reemplazando en la ecuación:

Comparada con la fuerza eléctrica, la fuerza eléctrica es mayor que la fuerza gravitacional.

9. Cuáles son las unidades del campo eléctrico

La unidad de campo eléctrico en el SI es Newton por Coulomb o también puede ser voltio por metro:

En unidades básicas:

Ecuación dimensional:

10. Qué es un dispositivo denominado capacitor (también conocido como condensador o filtro), describa sus características

Un capacitor, es un dispositivo de convención pasiva, utilizado en la electrónica y electricidad. Es un elemento de circuito capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Esta formado por dos placas conductoras, separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las cargas, cuando son sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra; siendo nula, la variación de carga total.

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

E= E

La carga superficial inducida en el conductor debe de ser igual y opuesta a la de las placas, resultando un campo eléctrico neto de cero en el conductor.

12. Qué es un electrómetro. Puede hacer uno de bolsillo con materiales caseros, con un costo de menos de $50000

Se denomina electrómetro a un electroscopio dotado de una escala. Uno de los modelos de electrómetro consiste en una caja metálica en la cual se introduce, debidamente aislada por un tapón aislante, una varilla que soporta una lámina de oro muy fina o una aguja de aluminio, apoyada en este caso de tal manera que pueda girar libremente sobre una escala graduada.Al establecer una diferencia de potencial entre la caja y la varilla con la lámina de oro (o la aguja de aluminio), esta es atraída por la pared del recipiente. La intensidad de la desviación puede servir para medir la diferencia de potencial entre ambas.