2. ELECTROSTÁTICA: Estudia el comportamiento de
las cargas eléctricas en reposo.
FUERZAS ELECTRICAS
a) Las cargas de igual signo se repelen.
b) Las cargas de diferente signo se atraen.
3. CARGAS ELÉCTRICAS
Los términos positivo y negativo se refieren a
carga eléctrica, la cantidad fundamental que se
encuentra en todos los fenómenos eléctricos.
Cualquier átomo está formado por un núcleo
con carga positiva rodeado por electrones con
carga negativa. Los protones y los neutrones
forman el núcleo.
4. Modelo de un átomo de helio. El núcleo atómico
está formado por dos protones y dos neutrones.
Los protones tienen carga positiva y atraen dos
electrones negativos. ¿Cuál será la carga neta de
este átomo?
5. CONSERVACIÓN DE LA CARGA
En un átomo neutro hay tantos electrones como
protones, de manera que no tiene carga neta. Lo positivo
compensa exactamente lo negativo. Si a un átomo se le
quita un electrón, ya no sigue siendo neutro. Entonces el
átomo tiene una carga positiva más (protón) que cargas
negativas (electrones), y se dice que tiene carga positiva.
Un átomo con carga eléctrica se llama ion. Un ion
positivo tiene una carga neta positiva. Un ion negativo es
un átomo que tiene uno o más electrones adicionales, y
tiene carga negativa. La carga eléctrica no se crea ni se
destruye. La carga total antes de una interacción es igual
a la carga total después de ella.
6. Los electrones pasan de la piel a la varilla.
La varilla quede con carga negativa. ¿La
piel tiene carga? ¿Cuánta en comparación
con la varilla? ¿Es positiva o negativa?
7. Los electrones están sujetados con más firmeza
en el caucho y en el plástico que en tu cabello.
Así cuando frotas un peine en tu cabello, los
electrones pasan del cabello al peine. Entonces
el peine tiene un exceso de electrones, y se dice
que tiene carga negativa o que está cargado
negativamente. A la vez, tu cabello tiene una
deficiencia de electrones y se dice que tiene
carga positiva, o que está cargado
positivamente.
8. 1. ¿Qué sucede cuando frotas una varilla de
vidrio o de plástico contra seda?
2. Si entran electrones a tus pies al arrastrarlos
sobre una alfombra. ¿te cargarás negativa o
positivamente?
9. 1. La seda tiene más afinidad hacia los
electrones que el vidrio o el plástico. En
consecuencia, los electrones, los electrones
se desprenden de la varilla y pasan a la seda.
2. Tienes más electrones después de haber
frotado tus pies, así que tienes carga negativa
(y la alfombra tiene carga positiva).
10. LEY DE COULOMB
La fuerza eléctrica, al igual que la fuerza gravitacional,
disminuye inversamente respecto al cuadrado de la
distancia entre los cuerpos que interactúan. Esta relación
fue descubierta por Charles Coulomb en el siglo XVIII, y se
llama ley de Coulomb. Establece que para dos objetos
cargados, de tamaño mucho menor que la distancia que
los separa, la fuerza entre ellos varía en forma directa con
el producto de sus cargas, e inversamente con el
cuadrado de la distancia entre ellos.
q1 q2
F = k -------
d2
donde, k es la constante de proporcionalidad que
equivale a (k = 9.000.000.000 Nm2/C2)
11. m1 m2
F = G --------
d2
G es la constante de la gravitación universal
G = 6.67 x 10-11 Nm2/kg2
12. CAMPO ELÉCTRICO
Así como el espacio que rodea a un planeta (y a
todos los demás cuerpos masivos) está lleno con un
campo gravitacional, el espacio que rodea a un
cuerpo con carga eléctrica está lleno de un campo
eléctrico, una especie de aura que se extiende por
el espacio. Un campo eléctrico tiene tanto
magnitud (intensidad) como dirección. La magnitud
del campo en cualquiera de sus puntos es
simplemente la fuerza por unidad de carga. Si un
cuerpo con carga q experimenta una fuerza F en
determinado punto del espacio, el campo eléctrico
E en ese punto es E = F/q.
13.
14. Son representaciones del campo eléctrico en
torno a una carga negativa.
a) Una representación vectorial.
b) Una representación con líneas de fuerza.
15.
16. Algunas configuraciones de campos eléctricos.
a) Las líneas de fuerza emanan de una sola
partícula con carga positiva. b) Las líneas de
fuerza entre un par de cargas iguales en
cantidad pero opuestas. Observa que las líneas
emanan de la carga positiva y terminan en la
carga negativa. c) Las líneas de fuerza
uniformes entre dos placas paralelas con carga
opuesta.
17. 7. Las esferas metálicas que se muestran en la
figura se cargan con 1C cada una. La balanza se
equilibra al situar el contrapeso a una distancia x
del eje
Se pone una tercera esfera a una distancia 2d por debajo de a
esfera A y cargada con -2C. Para equilibrar la balanza se debe
A. agregar carga positiva a la esfera A.
B. mover la esfera B hacia abajo.
C. mover el contrapeso a la derecha.
D. mover el contrapeso a la izquierda.
18. 17. Se tienen dos barras A y B en contacto,
apoyadas sobre soportes aislantes como se
muestra en la figura. La barra A es metálica y la
B es de vidrio. Ambas se ponen en contacto con
una barra cargada C. Después de un momento
se retira la barra C. Posteriormente se acercan
dos péndulos de esferas conductoras neutras,
una en cada extremo de este montaje. La
afirmación que mejor describe la posición que
adoptarán los péndulos después de retirar la
barra C es
19. A. el péndulo próximo a la barra A se aleja al igual
que lo hace el otro péndulo de la barra B.
B. el péndulo próximo a la barra A se acerca al igual que lo
hace el otro péndulo a la barra B.
C. el péndulo próximo a la barra A se acerca a ella y el
péndulo próximo a la barra B se mantiene vertical.
D. el péndulo próximo a la barra A se mantiene vertical y el
péndulo próximo a la barra B se acerca
20. 29. Un camarógrafo aficionado filmó el
momento en el que producían dos descargas
eléctricas entre tres esferas cargadas sujetas en
el aire por hilos no conductores. La figura
muestra un esquema aproximado de lo que
sucedió, indicando la dirección de la descarga.
De lo anterior es correcto afirmar que
inmediatamente antes de la descarga, las
esferas
21. A. 2 y 3 estaban cargadas positivamente
B. 2 y 1 estaban cargadas positivamente
C. 3 y 1 estaban cargadas positivamente
D. estaban cargadas positivamente
22. RESPONDA LAS PREGUNTAS 19 Y 20 DE
ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
Una carga de +2C se encuentra a 2m, de una
carga de -2C, como muestra la figura
19. Si la magnitud de la fuerza eléctrica que una carga ejerce
sobre otra es Kq1q2/r2 , donde
K = 9 X 109 Nm2 /C2 entonces la fuerza que ejerce la carga
positiva sobre la negativa es
23. A. 9 x 109 N en la dirección positiva del eje X.
B. 9 x 109 N en la dirección negativa del eje X.
C. 1/9 x 109 N en la dirección positiva del eje X.
D. 1/9 x 109 N en la dirección negativa del eje X.
24. 20. De las siguientes sugerencias que se dan
para duplicar los valores de las fuerzas
anteriores, la acertada es
A. duplicar la distancia entre las cargas.
B. reducir a la mitad la distancia entre las cargas.
C. duplicar la magnitud de las dos cargas.
D. duplicar la magnitud de una de las dos cargas
25. RESPONDA LAS PREGUNTAS 23 Y 24 DE
ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN
La figura muestra dos partículas cargadas (1 y 2)
en donde la partícula 1 está fija.
26. 24. Si sobre la partícula 2 se ejerce una fuerza F
paralela al eje x tal que la distancia entre 1 y 2
aumenta linealmente con el tiempo, es cierto que
A. la fuerza neta sobre 2 es cero en todo instante.
B. como la interacción eléctrica disminuye, el valor
de F aumenta.
C. el movimiento de 2 es uniformemente acelerado
debido a la interacción eléctrica con la partícula 1.
D. el valor de f permanece constante.
27. 24. En estas condiciones es cierto que
A. la fuerza electrostática sobre 2 vale cero, porque
la carga neta es cero.
B. para mantener a 2 en reposo se debe ejercer
sobre ella una fuerza de valor en la dirección
positiva del eje x.
C. la distancia d puede variar sin que se modifique
la fuerza eléctrica de q sobre –q.
D. es posible mantener a 2 en reposo ejerciendo
sobre ella una fuerza mayor en magnitud a ,
formando un ángulo apropiado con el eje x.
