CAMP ELÈCTRIC. 2n BATXILLERAT

  • Published on
    22-Jul-2015

  • View
    583

  • Download
    5

Embed Size (px)

Transcript

  • CAMP ELCTRIC

  • UN POQUET DHISTRIAEl 600 a.C. el filsof grec Tales de Mileto va observar una resina fossilitzada anomenada AMBRE (mbar en castell), en grec ELEKTRONQue en fregar-la atreia petits objectes com plomes.

  • Des de lantiguitat fins a la revoluci cientfica del segle XVII aquest fenomen es va considerar cosa de magia i com un espectacle per entretenir a la gent.

    A partir del segle XVIII es va comenar a estudiar sistemticament

  • Aix aquest fenomen elctric es va donar a conixer massivament al segle XVIII quan es van crear les primeres mquines electrosttiques que podien generar chispes espectaculars

    La alta sociedad visitava els laboratoris dels cientfics perqu donava cert prestigi social.

  • 1rs CIENTFICS QUE EL VAN ESTUDIAR AMB EL MTODE CIENTFIC:LUIGI GALVANI: Contracci muscularALESSANDRO VOLTA: Fabricaci de la primera pila.BENJAMIN FRANKLIN: Invent el parallamps.CHARLES AGUSTIN COULOMB: Enuncia la llei fsica que explica la fora elctrica.

  • DURANT EL SEGLE XIX:AMPRE: Estudi del corrent elctric.FARADAY: Relaciona el fenomen elctric i magntic.OHM: Enuncia la llei fsica que relaciona I, R i V en els circuts elctrics.MAXWELL: Formula tericament les quatre frmules que expliquen tot lelectromagnetisme i la llum.

  • CINCIA-TECNOLOGIA-ECONOMIA-SOCIETATEl ms inslit daquest fenomen s que tot duna els engeniers el van buscar aplicacionsAix, per 1a vegada en la Histria es treia profit, en el moment, dels estudis cientfics recents i, a ms a ms, va revolucionar el mercat capitalistaProduint un vertader canvi en la societat.Una vertadera relaci: C-T-E-S

  • GRANS APLICACIONSAix es va inventar: El telgraf La bombeta i, per tant, larribada la llum als carrers i a les cases! La telefonia Rdio TelevisiOrdinador

  • EXPLICACI DE LA INTERACCI ELCTRICALa interacci elctrica s causada per la CRREGA ELCTRICA que s una propietat de la matria.A nivell atmic sabem que hi ha: - Protons: amb crrega positiva. - Electrons: amb crrega negativa. El valor daquesta crrega s 1,60210-19 C, i s el valor ms petit que trobam a la matria estable. - La crrega es conserva en qualsevol procs.

  • Com sabem lestructura atmica s:

    Per tant, als fenmens ms quotidians, lnic que sintercanvien sn els electrons.

  • LA FORA ELCTRICALLEI DE COULOMB (1785)

    Pot sser tant atractiva com repulsiva.

    Les forces elctriques sn presents, de forma directa o indirecta, en la majoria de les activitats diries.

  • QU S LA K?La K s la constant elctrica.Al contrari que la G que sempre t el mateix valor, el valor de K depn del medi on es troben les crregues.Val

    La constant dielctrica del buit: 0 = 8,85410-12 C2N-1m-2La constant dielctrica relativa: r = / 0 - Per exemple el ferro t una r = 1500

  • LA FORA ELCTRICA ATRACTIVA: EXEMPLES:s la responsable del comportament de molts de productes comercials:Lents de contacte: atrauen electricament a les protenes de les llgrimes de lull.

  • Les pols del maquillatge queden unides elctricament a la pell.

  • La fotocopiadora ionitza certes zones dun rodet al que queden adherides les partcules de toner i transpassades al full.

  • EL CAMP ELCTRICCAUSA que el crea: CRREGA en reps. magnitud escalar.CAMP DE FORCES: s un camp vectorialCAMP CENTRAL: s un camp conservatiu, per tant, podrem expressar el treball realitzat per les forces amb una magnitud escalar: LENERGIA POTENCIAL.

  • EXEMPLES:Els tiburons sn sensibles camps elctrics molt petits produts per les crregues dun cos, per exemple el dun peix amagat.s a dir, pot veure mitjanant camps elctrics.

  • Hi ha peixos que creen camps elctrics pulsants, produint una diferncia de potencial entre el cap i la cua, comunicant-se entre ells i amb el medi.Gnathonemus petersi

  • EL POTENCIAL ELCTRIC:

  • EXEMPLES:La anguila elctrica (electrophorus) t cllules musculars modificades que poden produr descrregues elctriques instantnies de 300 V, el suficient per atabalar a una presa.

  • LAIGUA s un dipol elctric, fet que ha donat lloc a la VIDA tal com la coneixem al nostre planeta.

  • El COR es comporta com un dipol elctric. Es pot mesurar el potencial creat per ell en diferents parts del cos mitjanant elctrodes (electrocardiograma) per poder detectar anomalies del seu funcionament.

  • La crrega circula pels circuts elctrics grcies a una diferncia de potencial creada per un generador.

  • Tubs de TV: tubs de raigs catdics que sn noms electrons.

  • Acceleradors de partcules: grcies a ells: - Sest estudiant lestructura de la matria. - Es curan malaties (cncer) - Es fan proves diagnstiques no invasives.

  • ENERGIA POTENCIAL ELCTRICA

    El treball pot sser:- W > 0- W < 0

  • EXEMPLES:La distncia de separaci dels toms quan formen un enlla s aquella en la que lenergia potencial s mnima.

  • Els cristalls inics sn estables degut a la suma de les energies potencials de cada enlla: ENERGIA RETICULAR

  • REPRESENTACI DEL CAMP ELCTRIC

  • SUPERFCIES EQUIPOTENCIALS

  • DISTRIBUCIONS DISCRETES DE CRREGA:

    Crregues elctriques puntuals allades.Exemples: - Prot:

    - Electr:

  • DISTRIBUCIONS CONTNUES DE CRREGA: s una aproximaci macroscpica que es fa quan les crregues estan molt a prop.

  • FLUX DEL CAMP ELCTRIC

  • TEOREMA DE GAUSS

    Ens permet determinar el camp elctric creat per distribucions contnues de crrega amb una geometria senzilla.

  • APLICACIONSCAMP CREAT PER UN PLA INFINIT CARREGAT UNIFORMEMENT

  • ELECTRICITAT A LA MATRIA.Es va considerar que era una propietat de tota la matria.El primer en descobrir-ho va sser THOMSON ja que va descobrir lelectr.

    Conductors Semiconductors Allants

  • CONDUCTOR:Material que facilita el pas de corrent elctric.- METALLS: cables de les installacions elctriques

    - SUBSTNCIES INIQUES EN DISSOLUCI (ELECTRLITS): pilles alcalines

  • FENMENSEFECTE PUNTES

  • GBIA DE FARADAY

  • SEMICONDUCTOR:Material que condueix el corrent elctric de vegades.- SEMIMETALLS: Silici, germani

  • ALLANT:Material que impedeix el pas del corrent elctric.- SUBSTNCIES COVALENT ATMIQUES: Cermiques.- SUSTNCIES COVALENTS MOLECULARS: Plstics.

  • FENMENSPOLARITZACI DE DIELCTRICS Creen un camp en sentit contrari del que li produeix la polaritzaci.

  • CONDENSADORS

  • APLICACIONS CONDENSADORS:Flashes de les cmeres de fotos:

    Teclat dels ordenadors:

    Circuts de sintonitzaci de TVi rdio

    Desfibrilador: Emmagatzema 360 J que allibera en 2ms.

  • PLAQUES DEFLECTORESMOVIMENT DE CRREGUES DINS CAMPS ELCTRICS.

    FUNCIONAMENT I CLCULS

  • APLICACIONSOSCILOSCOPI:

    TV antigues:

    ACCELERADOR DE PARTCULES

  • ANALOGIES ENTRE EL CAMP ELCTRIC I EL GRAVITATORI

    Sn camps de fora centrals creats per un ente amb magnitud escalar, massa i crrega.Les lnies de camp sn obertes i amb simetria radial.Sn camps conservatius: W = - EpLa intensitat de camp s: a la causa que el crea. 1/ al quadrat de la distncia

  • DIFERNCIES ENTRE EL CAMP ELCTRIC I EL GRAVITATORIAl camp gravitatori les forces sn sempre atractives, en canvi al camp elctric sn atractives i repulsives.Al c.E. les lnies de camp surten de les crregues positives i acaben en les negatives, en canvi al c.g. les lnies assenyalen la massa.

  • El c.g. no depn del medi al que estigui: G = 6,6710-11 Nm2kg-2El c.E. s depn del medi al que actu.K = 1/4 Nm2C-2La fora elctrica s molt ms fort que la gravitatria.A distncies atmiques i moleculars predomina la fora elctrica.A distncies molt grans predomina la fora gravitatria.

  • Rosa M Rodrguez Garca-Caro

    Professora de fsica i qumica

    IES ALCDIA

    ALCDIA (MALLORCA)