Fuerza gravitatoria, campo electrico, potencial y capacitores

Electroestática ¿Qué características tienen en común la ley de Coulomb y la Ley de Gravitación Universal? Seale las di!erencias" Ley de Coulomb Ley de gravitación Universal La fuerza colombiana depende del La fuerza depende del producto de producto de las cargas. las masas. Es inv inver ersam samen ente te pr prop opor orcio ciona nall al Es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. cuadrado de la distancia. Puede ser de atracción y repulsión "iempre de atracción. ya que (grácos!. Una car#a $untual se mueve ba%o la in&uencia de un cam$o eléctrico" Se#uirá dic'a car#a un trayectoria $aralela a las líneas de cam$o? E($li)ue" Condicionantes# las l$neas de campo son salientes de las cargas positivo y entrante a un centro de carga negativo% si las distancias son peque&as la carga se mueve en l$nea recta acompa&ando la l$nea de campo% pero si la distancia es mayor% la carga realiza una trayectoria tangente a la l$nea de campo% pero acercándose al centro de cargas negativo. Se conoce el $otencial electroestático en determinado $unto" ¿Es $osible obtener el cam$o eléctrico en el $unto utili*ando solo el valor dado del $otencial? 'o es posible calcular ya que la denición de potencial es el trabao que se realiza para mover una carga desde el innito )asta un cierto punto% si no tengo distancia% no puedo calcular el potencial. +os car#as $untuales de ma#nitud y si#nos desconocidos se encuentran se$aradas $or un distancia L" ,uede ocurrir )ue E-. en los $untos )ue no se encuentran sobre la línea )ue las une e(cluyendo el in/nito? E($licar la res$uesta" *demás del innito% )ay otro lugar en donde el campo el+ctrico es nulo en el medio sobre la l$nea los une. Eemplo. Com$arar la !orma en )ue varía 0 con r $ara a1 una car#a $untual b1 un di$olo" Cuando un sistema tiene una carga neta% el campo el+ctrico disminuye seg,n -r/ a grandes distancias. En un dipolo% sistema con carga neta nula% el campo el+ctrico disminuye rápidamente con la distancia%-r0.

2l e($lorar un cam$o eléctrico con una car#a de $rueba3 con !recuencia se su$one )ue esta car#a es $ositiva" Es realmente im$ortante tal su$osición $ara determinar el cam$o? 4lustrar con un e%em$lo sim$le de tu $ro$ia inventiva 1acer graco de l$neas salientes y entrantes% cambia la dirección del campo y de la fuerza% el resultado es el mismo pero lo que cambia es si son fuerzas de atracción% repulsión y el signo. Un diario $ublico el si#uiente título de una noticia 5Un electricista toco accidentalmente un cable de alto volta%e y $or su cuer$o $asaron 6....78" Criticar el título" El t$tulo es erróneo ya que el volt es un escalar que me indica cuanta energ$a tiene ese lugar% sino que )ubo un movimiento de carga o sufrió una descarga. Si el $otencial eléctrico es contante en una re#ión del es$acio" ¿Qué $uede decirse acerca de E en esa re#ión? El campo el+ctrico es constante. Porque el potencial se asocia con el campo el+ctrico y la distancia% si me encuentro en una supercie estoy no tengo distancia (supercie equipotencial!% si me muevo con una carga el trabao es nulo. ¿Cómo $odría ase#urar )ue el $otencial eléctrico en una re#ión dada del es$acio ten#a valor constante? "i permanece constante el campo el+ctrico y la distancia tambi+n EL P23E'C4*L E"3* *"2C4*52 *L C*6P2 7EC3284*L.

Ca$acitores ¿,uede e(istir una di!erencia de $otencial entre dos conductores vecinos )ue tienen la misma car#a $ositiva? 'o% porque para poner cargas en movimientos debe )aber distintas cargas o sino de igual carga poseerse deben encontrar en distinto potencial para que la carga que este en mayor potencial tienda a )acerse equipotencial. Una lámina de aluminio de es$esor des$reciable se coloca entre las $lacas de un ca$acitor $lana" Cuál es el e!ecto de la ca$acitancia si a1 la lámina esta eléctricamente aislada" b1 si la lámina se conecta a la $laca su$erior"

"i coloco una lámina el+ctricamente aislada act,a como otro capacitor conectado en serie y por lo tanto% me disminuye la capacidad. *l conectar a la placa superior por su geometr$a% al disminuir la distancia aumenta la capacidad. +os ca$acitores C9 y C6 $ara los cuales C 9::C6 ¿Es cierto )ue C9 ten#a mas car#a )ue C 6? C-9 79

Q1

 y C/9

V  Q1 C 1 Q1 C 1

 : =

Q2 C 2

V 

=

=

Q2 V  Q2 C 2

cte

"i se cumple que C- tenga más carga que C/. +iscutir lo )ue ocurre cuando3 a1 un material dieléctrico b1 un material conductor se insertan entre las $lacas de un ca$acitor de $lacas $aralelas" Su$on#a )ue el es$esor del material es la mitad de la se$aración entre $lacas" En un material diel+ctrico aumenta la capacidad disminuyendo la diferencia de potencial% si es conductor se me transforma en otro conductor por cone;ión en serie. Un ca$acitor se car#a utili*ando una batería3 )ue des$ués se desconecta" Entre las $lacas del ca$acitor se introduce un dieléctrico" +escribir cualitativamente lo )ue ocurre con la car#a3 la ca$acitancia3 la di!erencia de $otencial de un ca$acitor crece inconmensurablemente" La carga permanece constante la capacidad aumenta y por esto disminuye el potencial. 4ndi)ue si la ca$acitancia de un ca$acitor de$ende de la di!erencia de $otencial" +escriba lo )ue $udiera suceder cuando al di!erencia de $otencial de un ca$acitor crece inconmensurablemente" 'o% porque cuanto mayor es el conductor% mayor es la cantidad de carga que puede almacenar para un determinado potencia< es decir% que la capacitancia depende de su aspecto geom+trico% su tama&o y forma.

Cuando la diferencia de potencial de un capacitor creme inmensurablemente% la capacidad del capacitor aumenta. ¿Qué di!erencia 'ay ente ri#ide* dieléctrica de un material y su constante dieléctrica? 4nvesti#a" "e entiende por rigidez diel+ctrica al valor l$mite de la intensidad del campo el+ctrico en el cual un material pierde su propiedad aisladora y pasa a ser conductor. "e mide en voltios por metro 7m. La constante diel+ctrica o permitividad relativa de un medio continuo ( o de un material que constituya ese medio! es una propiedad macroscópica de un medio diel+ctrico relacionado con la permitividad el+ctrica del medio% es adimensional.