El documento explora la naturaleza fundamental de la materia. Explica que aunque se pensaba que los átomos, núcleos, protones y neutrones eran fundamentales, en realidad están compuestos de partículas aún más pequeñas como los quarks. Actualmente se cree que los quarks y electrones son las partículas fundamentales de la que está hecha la materia.

3. El modelo atómico distorsionado Si esta figura estuviera dibujada a escala, con los protones y neutrones de 1 centímetro de diámetro, entonces los electrones y los quarks serían más pequeños que el diámetro de un cabello y el diámetro del átomo entero sería más grande que el largo de 30 campos de fútbol.

4. Los quarks y la escala de las cosas Se sabe con certeza que los quarks y electrones son más pequeños que 10 -18 m. También es posible que los quarks y electrones no sean fundamentales sino que estén compuestos de partículas más fundamentales.

6. Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros.

8. Conductores, semiconductores, y aisladores (dieléctricos) Una comparación de las magnitudes relativas de las conductividades eléctricas de varios materiales (facilidad para conducir electrones).

9. Los materiales conductores permiten que los electrones se transporten a traves de ellos. Los dielectricos (aislantes) no permiten el paso.

10. CARGA DE UN CONDUCTOR POR CONTACTO Los electrones libres son atraídos y se transportan hacia la barra cargada positivamente, neutraliza alguna carga positiva y deja a la barra metálica cargada positivamente (b).

11. CARGA DE UN CONDUCTOR POR INDUCCION Al acercarse la barra cargada positivamente, atrae electrones libres de la barra conductora, estos electrones libres dejan a sus átomos con carga positiva. La carga neta de la barra metálica sigue siendo neutra.

13. Mediante una balanza de torsión, Coulomb encontró que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. La Ley de Coulomb (1785)

16. Las fuerzas de atracción o repulsión que actúa sobre cada una de las partículas tienen la misma magnitud, sin importar que las cargas tengan valores diferentes q 1 vale 1 mC y q 2 vale 20 mC. Qu é es verdad? a) F 12 > F 21 b) F 12 < F 21 c) F 12 =F 21

17. Las fuerzas de atracción o repulsión que actúa sobre cada una de las partículas tienen la misma magnitud, sin importar el valor de las masas de las partículas

18. Si la distancia entre las partículas se reduce a la mitad, la fuerza entre ellas se hace cuatro veces mayor.

20. La ley de coulomb y el principio de superposición La fuerza neta sobre cualquier carga es la suma vectorial de todas las fuerzas actuando sobre ella Cual ser í a la fuerza neta sobre Q 3 producida por Q 1 y Q 2 ?

21. Ejemplo: Determine el valor de la fuerza electrica sobre la carga Q 3 .

23. Definición de campo eléctrico E Supongamos que solamente está presente la carga Q . Se dice que la carga Q crea un campo eléctrico en el punto P. La carga q o que se ubica para detectar la existencia del campo es por definición positiva.

25. El campo el é ctrico apunta en la misma direcci ó n que la fuerza el é ctrica sobre una carga positiva.

27. Ejemplo: Campo el é ctrico de una carga puntual Campo generado por una carga negativa Campo generado por una carga positiva

28. DETERMINE EL VALOR DEL CAMPO ELECTRICO EN EL PUNTO P.

29. Formas de visualizar el Campo E Considere el campo E de una carga puntual positiva en el origen + + carga L í neas de campo + carga Mapa vectorial +

32. -> La Tangente a una l í nea de campo => direcci ó n de E en cada punto. -> La densidad local de las l í neas de campo es ~ a la magnitud de E en cada punto.

33. Líneas de Campo Eléctrico Cargas Iguales (++) Cargas Opuestas (+ -) Esto es llamado un dipolo el é ctrico.

34. Ejemplo de líneas de campo para una distribución uniforme de carga positiva sobre un lado de una lámina muy grande NO conductora, fig (a) y (b) . Cómo cambiaría el campo eléctrico si ambos lados estuvieran cargados? Cómo cambiaría el problema si la lámina Fuera conductora? Esto se conoce como Campo Eléctrico Uniforme!.

36. Ejemplo: Un electr ó n es lanzado perpendicular a un campo el é ctrico de E= 2000 N/C con velocidad horizontal de v=10 6 m/s. Cu á nto se desviar á el electr ó n verticalmente despu é s de viajar una distancia horizontal de 1 cm. La componente de la velocidad en direcci ó n x no cambia, t = d/v =10 -2 /10 6 = 10 -8 sec, entonces la distancia que avanza el electr ó n verticalmente es y = 1/2at 2 = 0.5(eE/m)t 2 = 0.5(1.6x10 -19 )(2x10 3 /10 – 30 )(10 -8 ) 2 = 0.016m