Ciencias Naturales: Física

Transcripción

1 Ciencias Naturales: Física Unidad 1: Electricidad. Profesor Nicolás Soto L.

2 Objetivo Describir el concepto de carga eléctrica.

3 Concepto de electricidad

4 Concepto de electricidad

5 Un poco de historia (2000 a.c.) Documentos chinos conocimiento del magnetismo. (700 a.c.) Griegos Electrización de ámbar al frotarlo y atraía hojas y trozos de paja. También magnetismo por observación de magnetita (Fe 3 O 4 ) atraída por hierro. Eléctrico elektron (ámbar) Magnético Magnesia, provincia griega donde se encontró magnetita.

6 Un poco de historia Pionero en el estudio del magnetismo y la electricidad. Electrización no sólo está limitada al ámbar. William Gilbert (1600) Ideó el primer Electroscopio. Primeras leyes cuantitativas de electrostática (Ley de Coulomb) Charles Coulomb (1785)

7 Un poco de historia Aguja de una brújula se desvía cuando se coloca cerca de un circuito que conduce corriente eléctrica. Hans Ørsted (1819) Establece relación entre electricidad y magnetismo. Movimiento de alambre cerca de un imán (o viceversa), se establece corriente eléctrica. Se recomienda: Cosmos a Spacetime odyssey, T:1, cap10. Michael Faraday (1831)

8 Un poco de historia Formulación de las leyes del electromagnetismo. James Clerk Maxwell (1873) Confirma experimentalmente la propagación de ondas electromagnéticas (producción y detección) Descubrió el efecto fotoeléctrico. Heinrich Hertz (1888)

9 Concepto de carga eléctrica

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12 Existen cargas que se pueden mover muy fácilmente

13 Existen cargas que no se pueden mover muy fácilmente Aislantes o aisladores

14 Conductores y aislantes

15 Interacción entre cargas

16 Objetivo Describir los métodos de electrización.

17 Métodos de electrización Frotación

18 Métodos de electrización Contacto

19 Métodos de electrización Inducción

20

21 Electrización

22 Electrización

23 Unidad de carga eléctrica

24 Voltaje

25 Voltaje

26 Voltaje

27 Voltaje

28 Corriente eléctrica Circulación de carga Sin diferencia de potencial Con diferencia de potencial

29 Corriente eléctrica Intensidad I = Q /t Considerar tiempo!

30 Corriente eléctrica

31 Corriente eléctrica

32 Corriente eléctrica 1. Se tiene un conductor eléctrico por cuya sección transversal circulan 0,8 C en un tiempo de 0,2 segundos: a. Cuál es la intensidad de la corriente eléctrica que circula por el conductor? b. Qué sucederá con la corriente si la cantidad de carga que circula aumenta tres veces? c. Qué ocurrirá si la carga se mantiene constante y el tiempo disminuye a la mitad? 2. Si una corriente de 0,4 A atraviesa la sección de un conductor en 3 seg., entonces, qué carga circula a través de él? 3. Si una carga eléctrica de 0,6 C desarrolla una corriente eléctrica de 12 A en la sección transversal de un cable, Durante cuánto tiempo circuló dicha carga?

33 Corriente eléctrica Polos +/- Distancia de transporte Transformadores v/s voltaje

34 Corriente eléctrica

35 Corriente eléctrica

36 Resistencia eléctrica A mayor temperatura del conductor, mayor es su resistividad

37 Aplicando la ley de Ohm El circuito de la imagen se encuentra formado por una batería de 9V y una ampolleta, cuya resistencia tiene un valor desconocido. Al hacer circular una corriente, con un amperímetro se detecta un valor de 0,3A. A partir de lo anterior, cuál es el valor de la resistencia de la ampolleta? Voltaje (V) = 9V Corriente (I) = 0,3A Resistencia =?? V = I x R R = V / I R = 9V / 0,3 A R = 30 ohm (Ω)

38 Practicando 1. Para el mismo circuito anterior, cuál debería ser el valor de la resistencia para que la intensidad de la corriente que circula a través de él aumente al doble? 2. Una barra delgada de cobre es sometida, entre sus extremos, a una diferencia de potencial de 50V. Si el área transversal de la barra es de a = 0,01 m2 y el largo de ella es de 15 m: a) Cuál es la resistencia eléctrica de la barra? b) Cuál es la intensidad de la corriente eléctrica que circula a través de la barra?

39 Potencia eléctrica

40 Potencia eléctrica

41 Energía eléctrica

42 Energía eléctrica