Divulgación Taller campo eléctrico

[mfvcyo]

1.Diga y explique si los dos movimientos de carga son la misma corriente:
a.Un chorro de electrones hacia la derecha, todos con la misma velocidad “v” y separados la misma distancia “d” unos de otros
b.Un chorro de iones- hacia la derecha, todos con la misma velocidad “v” y separados la misma distancia “d” unos de otros.
2.Diga y explique si los dos movimientos de carga muy cercanos el uno del otro, son o no una corriente eléctrica:
a.Un chorro de electrones hacia la derecha, todos con la misma velocidad “v” y separados la misma distancia “d” unos de otros
b.Un chorro de iones+ hacia la derecha, todos con la misma velocidad “v” y separados la misma distancia “d” unos de otros.
3.¿Si un objeto es eléctricamente neutro significa que no tiene ningún tipo de cargas? Explique.
4.Si los conductores y aislantes tienen igualmente electrones y protones, ¿por qué uno permiten el flujo de electrones y el otro no?
5.¿Un objeto cargado puede atraer con una fuerza eléctrica otro material?
6.Se tienen dos objetos de igual masa y tamaño, pero uno es metálico y el otro dieléctrico. Se acerca un objeto cargado negativamente a uno y luego al otro. ¿La fuerza de atracción será la misma para los dos objetos?
7.Si en el ejercicio anterior el objeto que se acerca está cargado positivamente, ¿cambiará la atracción por repulsión entre objeto cargado y objeto neutro? Explique.

[natanael]

Re: Taller campo eléctrico

En la uno parte a) es una corriente (sentido convencional), que vá hacia la isquierda, mientras que en b) los iones pueden ser positivos o negativos, por lo tanto no son las mismas corrientes.

En la dos las corrientes se anulan y no generan campo magnetico, por lo tanto no existe una corriente "neta" que fluya de un lugar a otro.

En la tres es falso, el elemento quimico con menos energía=materia es el átomo de hidrógeno, y está internamente constituido por un electrón y un protón, y en esa configuracion se encuentra neutro electricamente.

La explicación real de la cuatro es con mecanica cuantica, yo no sé nada de eso, sólo unos cuentos sobre orbitales, interferencia y más nada, pero la respuesta no vá más allá de que en la tabla períódica, los elementos de transición o los metales, tienen una configuranción electronica, en la cual, los electrones de la capa más externa de estos tipos de átomos, tienen ciertos electrones, los cuales tienen libertad para moverse en la red cristalina que forma el material, la energía de ionización de estos electrones de valencia es tan baja que cualquier "colisión" o interación que sufran , son arrancados. Mientras que en los materiales no cunductores ésta energía de ionización (el trabajo que se necesita para arrancar un electrón de esta capa de valencia) es mucho mayor, por eso es muy difícil que un electrón de esta capa la abandone para producir efectos como la corrinete que circula por un material.

En la seis, los metales se polarizan mientras que los no conductores mantienen las cargas en un mismo sitio, por la misma razón antes expuesta.

En la 7 no entiendo la pregunta, ya que si el objeto es neutro, no vá a sentir atración si es un dielectrico, pero si es un conductor en estado neutro esta se polarizará y vá a ser atraido.

[polonio]

Re: Taller campo eléctrico

Te contesto a lo que no te han contestado o no te han contestado correctamente:

4- Porque los conductores poseen carga móviles y los aislantes no.

5- Sí.

6- No. Sobre el conductor (neutro) la fuerza es mayor (del orden del inverso del cuadrado de la distancia), pues posee cargas móviles de forma que se repelen las cargas del mismo signo (negativas) a la parte más alejada del objeto y se atraen las cargas de signo opuesto (positivas) hacia el objeto (esto no se llama polarización, es incorrecto usar aquí este término). Sin embargo, sobre el dieléctrico (neutro) no se pueden desplazar las cargas, sólo se pueden orientar los dipolos que lo componen (esto es polarización) y la fuerza que se ejerce es mucho menor (del orden del inverso del cubo de la distancia). Eso, sí, la fuerza es atractiva.

7- No cambia. En el conductor siempre se desplazan las cargas de signo opuesto. Y el dielétrico se polariza en sentido opuesto. Y la fuerza es atractiva siempre pero mayor (como ya se dijo en el apartado anterior) para el conductor.

[natanael]

Re: Taller campo eléctrico

4- Porque los conductores poseen carga móviles y los aislantes no.

Respuesta tipo taller, breve y correcta, auque muy lógica como para satisfacer la curiosidad de un físico.

Con respecto a la polarización, el término es utilizable para todo lo que puedas imaginar y en el contexto de conductores y aislantes no puedes limitar el término sólo a la polarización de los dipolos, los aislantes se polarizan miscroscópicamente, mientras que la polarización de un conductor se aprecia es macroscópicamente.

Además, es necesario que el metal se polarize para que pueda sentir atracción hacia el objeto cargado.

[polonio]

Re: Taller campo eléctrico

El término polarización es el que es en electromagnetismo: momento dipolar por unidad de volumen en el medio. ¿Cómo va a suceder esto en un conductor en equilibrio si la condición de equilibrio es que no hay campo en el interior del medio? Y, en un dieléctrico (aislante) la polarización se da a nivel macroscópico. Otra cosa es que llames polarizar a separar cargas: este término puedes usarlo de forma común para hablar con tus amigos o con el electricista, pero no es un término usado de forma correcta en electromagnetismo.

Mi respuesta a la cuarta pregunta es la que le piden aquí: ¿cómo pretendes que se meta en la mecánica cuántica para contestar a una pregunta de electromagnetismo clásico? ¿No ves que no es sino estudiante de ingeniería y no físico?

[mfvcyo]

Re: Taller campo eléctrico

Muchas gracias a todos por sus respuestas me han sido muy útiles.