Fisica1

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Física

Escrito el en catalán con un tamaño de 8,4 KB

 
EL CAMP ELÈCTRIC
1.ALGUNES PROPIETATS DE LES CÀRREGUES ELÈCTRIQUES
B. Franklin introdueix els noms de càrrega positive i càrrega negative en referir-se a la càrrega eléctrica.
Carrega eléctrica és un model que utilitza la Física per explicar els fenòmens elèctrics.
També coneixem com a càrrega eléctrica qualsevol cos electritzat.
Rep el nom de càrrega puntual tot cos electritzat quan es prescindeix de les seves dimensions.
-Hi ha dues clases de càrregues a la natura:
·Positives. Arbitràriament es va donar aquest nom a la càrrega adquirida pel vidre fregat. Els protons tenen aquesta càrrega.
·Negatives. És la càrrega que adquireix l’ambre per fregament, i en són portadors els electrons.
-Les càrregues del mateix signe es repel·leixen i les càrregues de signe contrari s’atreuen.
-La càrrega es conserva. En l’electrització no es crea càrrega, només es transmet d’uns cossos a altres, de manera que la càrrega total resta constant.
-La càrrega està quantificada. És a dir, es presenta com un múltiple sencer d’una càrrega elemental. Aquesta càrrega elemental és la de l’electró. Q=N·e
-L’electrització d’un cos consisteix que aquest perdi o guanyi electrons. Si Ne és el nombre d’electrons d’un cos i Np és el nombre de protons, la càrrega neta d’aquest cos será: Q=(Np-Ne)·e=N·e
·Si Np>Ne, el cos ha perdut electrons i està carregat positivament.
·Quan Np·Si Np=Ne, el cos és neutre.
-L’electricitat és l’estudi de les propietats i del comportament de les càrregues elèctriques.

2.INTERACCIÓ LECTROSTÀTICA. LLEI DE COULOMB
C.A. Coulomb: balança de torsió
-La força amb què s’atreuen o es repel·leixen dues càrregues puntuals en repòs és directament proporcional al producte d’aquestes càrregues i inversament proporcional al quadrat de la distancia que les separa.
El mòdul d’aquesta força val:
F=K(Qq/r
2)
Per simplificar els càlculs utilitzarem d’ara endavant el valor aproximat: K= 9·10
9 N m2 C-2
*La unitat de càrrega
La unitat de càrrega, el coulomb, igual que les altres unitats, es defineix de forma arbitraria, però no a partir de la Llei de Coulomb, sinó a partir del corrent elèctric, d’acord amb l’ampere.
El coulomb es defineix com la quantitat de càrrega eléctrica que flueix a través de la secció d’un conductor durant un segon quan la intensitat del corrent que passa per ell és d’un ampere.
Mesurar en coulombs la càrrega que adquireix una vareta per fregament equival a mesurar en km el gruix d’un foli de paper.
Per aquesta raó s’empre el microcoulomb l’equivalència del qual és: 1µC=10
-6 C
El valor,en coulombs, de les càrregues elementals és:
-electró: e=-1.6·10
-19 C
-protó: p= +1.6·10
-19 C

3.PRINCIPI DE SUPERPOSICIÓ
S’ha comprovat que quan diverses partícules carregades interactúen entre si, les forces exercides unes sobre les altres són additives. Per tant, la força resultant sobre qualsevol d’elles és igual a la suma vectorial de les forçes que s’hi exerceixen degudes a les altres càrregues preses per separat. Aquesta propietat rep el nom de Principi de Superposició, que es poit enunciar així:
Si una càrrega està sotmesa simultàniament a diverses forces independents, la força resultant s’obté sumant vectorialment aquestes forces.
*Orientacions per aplicar el P. de Superposició:
1. Es pren com a origen del sistema d’eixos cartesians la càrrega que està sotmesa a la força resultant que desitgem calcular.
2. Es dibuixa el diagrama de les forces que sumarem.
3. Es trova el mòdul de cadascuna d’aquestes forces per separat, com si no existissin les altres.
4. Es fa la descomposició cartesiana d’aquelles forces, la dirección de les quals no coincideix amb els eixos cartesians.
5. Es trova la resultant de les forces situades sobre cada eix.
6. S’aplica el Teorema de Pitègores per Trobar la força total.


4. CAMP ELÈCTRIC
Es diu que hi ha un camp elèctric en una regió de l’espai si una càrrega de prova en repòs q, col·locada en un punt d’aquesta regió, experimenta una força eléctrica.
Es considera que la dirección i sentit del camp en un punt coincideix amb la dirección de la força que aquest exerceix sobre una càrrega positiva de prova col·locada en aquest punt.
Un camp elèctric queda determinat per aquests tres elements:
-Intensitat en cadascun dels seus punts
-Linies de força o linies de camp
-Potencial en cadascun dels seus punts

5. INTENSITAT DEL CAMP ELÈCTRIC
Es defineix el vector camp E o intensitat de camp elèctric, en qualsevol punt, com la força eléctrica F que actua sobre una unitat de càrrega de prova positiva col·locada en aquest punt.
E=F/q+, es mesura en N/C (E i F vectorials)
Quan un camp té la mateixa intensitat, la mateixa dirección i el mateix sentit en tots els seus punts es diu que és un camp uniforme.
De l’anterior definició es dedueix que: F=E·q
+
A.INTENSITAT DEL CAMP CREAT PER UNA CÀRREGA PUNTUAL AÏLLADA
E=F/q
+=K·(Q/r2)
B. INTENSITAT DEL CAMP CREAT PER UN SISTEMA DE CÀRREGUES PUNTUALS
El camp elèctric produit per un sistema de càrregues depèn:
1.De la distribució de les càrregues, de la seva col·locació en l’espai i del valor de cada càrrega.
2.De la posició del punt en què es mesura el camp. Per trovar el camp creat per un cojunt càrregues en un punt aplicarem el P. de Superposició.
Per tant, l’obtenció del camp resultant es reduiex a una suma de vectors. Un mètode per obtener aquesta suma és utilizar les components cartesianes.

6. LÍNIES DEL CAMP ELÈCTRIC
El camp elèctric es representa gràficament mitjançant les anomenades linies de camp o linies de força, les quals tene la mateixa dirección i sentit que el vector camp en cada punt.
Aquestes linies imaginàries tenen les propietats següents:
1.Són obertes, surten sempre de les càrregues + o de l’infinit i acaben en l’infinit o en les càrregues -.
2.Les linies es dibuixen de manera que el nombre d’elles que surtin d’una càrrega positiva o entrin en unca càrrega negativa sigui proporcional a aquesta càrrega.
3.Les linies de camp no es poden tallar. En cas contrari, en el punt de tall existirien dos vectors camp diferents.
4.Si el camp és uniforme, les linies de camp són rectes paral·leles.
*Analogies i diferències entre el camp elèctric i el camp gravitatori
-Els dos són centrals. Ja que están dirigits cap a o des del punt on es troba la massa o la càrrega que els crea.
-Són conservatius perquè la força central només depen de la distancia. La força que defineix ambdós camps és inversament proporcional al quadrat de la distancia.
-Les linies de força són obertes i perpendiculars a les superficies equipotencials.
-El camp gravitatori és universal: existeix per a tots els cossos. El camp elèctric només existeix quan els cossos están carregats d’electricitat.
-El camp gravitatori és empre d’atracció, mentre que el camp elèctric pot ser d’atracció o de repulsió.
-La constant K ve a ser 1020 vegades major que la constant G. El que indica que el camp gravitatori és molt feble comparat amb el camp lèctric, en igualtat de condicions.
-La constant G és una constant universal, mentre que la constant K no ho és, ja que el seu valor depèn del medi.
-Una massa, estigui en repòs o en moviment, sempre crea un mateix camp gravitatori. Una càrrega eléctrica en moviment, a més del camp lèctric, crea també un camp magnètic.

Entradas relacionadas: