Electricidad Y Magnetismo 1 4º Medio Arreglado
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Electricidad Y Magnetismo 1 4º Medio Arreglado
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Notas del editor
- Lo primero que hay que recordar es que la electricidad es un fenómeno de la naturaleza. No es algo inventado por el ser humano. Tampoco debe confundirse con la corriente eléctrica. Su esencia consiste en la propiedad que bajo ciertas circunstancias adquiere la materia y que consiste en su capacidad de atraerse o repelerse con otras porciones de materia. El fenómeno es conocido desde la antigüedad. En la Grecia clásica ya habían observado que el elektrón (resina de color ámbar) atraía pelusas después de ser frotado. Normalmente porque en el proceso de frotación saltan más electrones de un cuerpo a otro más que a la inversa.
- Analizar situaciones cotidianas en que se electrizan objetos.
- Motivar para que los alumnos construyan uno de estos electroscopios y comprueben los métodos de electrización por frotamiento, contacto e inducción (NM2).
- Recordar cuándo los materiales son buenos conductores y cuándo buenos aisladores.
- Señalar dirección de movimiento de la corriente y de los electrones.
- Los iones se mueven de + a -, y la corriente de la misma manera.
- Toda la electrónica moderna se basa en estos hechos. Por poseer una masa tan pequeña obedezco con mucha rapidez. Pequeñas fuerzas me hacen alcanzar grandes rapideces en tiempos muy pequeños. Gracias a esto los dispositivos electrónicos responden tan rápidamente.
- Los 4 vértices tienen una caga q. Hacer el cálculo y verificarlo.
- Hay campos de naturaleza vectorial y escalar. Entre estos últimos un buen ejemplo es el campo de temperaturas. Entre los campos vectoriales destaca el campo gravitacional, que posee muchas semejanzas con el que nos interesa aquí. En el caso del campo eléctrico se dice que la carga es POPE :positiva y pequeña, de manera que no altere el campo generado por otra fuente.
- El campo gravitacional cerca de la superficie (aproximación plana) es prácticamente homogéneo; es decir, posee en todo punto la misma dirección, sentido y módulo.
- La carga de prueba q , positiva por convenio, es atraída por Q +
- El campo eléctrico es más intenso ( flechas más largas) cerca de Q . Ello se deduce de la ley de Coulomb. Es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r a la carga Q .
- El campo eléctrico es en este caso prácticamente homogéneo, tal como lo es el campo gravitacional en la superficie terrestre.
- Si es posible introducir el potencial eléctrico como un diferencial asociado al campo eléctrico, es decir: - Δ V/ Δ r = E
- Si unimos los puntos que poseen un mismo potencial eléctrico V se forman líneas (o más exactamente superficies) que denominaremos equipotenciales. Para el caso de una carga Q las superficies equipotenciales son esferas concéntricas a Q .
- Experimento que permite estudiar las líneas equipotenciales en distintas situaciones. Motivar para que los alumnos lo lleven a cabo en casa o en un laboratorio. Es posible probar con otras geometrías.
- Esta es la famosa Jaula de Faraday. Es utilizada en los centros de diagnósticos médicos que utilizan resonancia magnética, estudio electroestático del cerebro, entre muchas otras aplicaciones (motivar para que alumnos investiguen) .
- Campo eléctrico y equipotenciales.
- A continuación nos referiremos a los electrolíticos, pero todos consisten esencialmente en lo mismo: superficies conductoras (o armaduras) separadas por un aislador (dieléctrico).
- Con los estos condensadores se construyen los circuitos que hoy ocupamos diariamente en computadores, televisores, radios, etc. Motivar para que los alumnos investiguen otras aplicaciones a la electrónica actual.
- Los condensadores están casi siempre hechos de placas paralelas con materiales dieléctricos entre ellos.
- 0 es la permeabilidad eléctrica del vacío = 8,85 10 –12 [ NC 2 /Nm 2 ]
- Q es la carga de una de las armadura (pues la carga total del condensador es cero) y D V es el voltaje que hay entre ellas. Se usa con frecuencia el micro farad = mF = 10 10 –6 F.
- Recordar que = 1/4 k e donde k e tiene distintos valores dependiendo del medio donde se encuentre el campo.
- Fórmula que es fácil de recordar por su parecido con la de la energía cinética. En este caso el condensador es de 2200 mF y para 20 volts. La máxima energía que puede almacenar entonces es de: 0,44 joules. Hacer el cálculo. Si después de ser cargado se descarga a través de un conductor metálico, un destornillador por ejemplo, hay que tener cuidado. Estos condensadores son peligrosos si se conectan en forma inadecuada. Pueden explotar.
- Ellos cumplen importantes funciones dentro de ciertos circuitos. Más adelante veremos como trabaja en circuitos RC y LC. Los encontramos en los motores eléctricos, en el distribuidor de los motores a combustión y en el sistema de encendido de los tubos fluorescentes. En todos estos casos reduce la chispa que tiende a producirse en lugares en que no es útil. También los encontramos en los diales de las radios. Cuando giramos la perilla para cambiar la frecuencia que estamos escuchando, lo que hacemos es cambiar la capacidad de un condensador variable.