CLASE 1
Fecha: 07/03/2001

1) Las cuatro fuerzas de la naturaleza:

Gravitacional

Movimiento de estrellas y planetas
Expansión del Universo

Electromagnética

Química
Ondas de radio y televisión
Electrónica
Computadores

Nuclear o Fuerte

Estabilidad del Núcleo
Física Nuclear

Débil

Decaimiento radiactivo de los núcleos
n->p+e+antineutrino

2) Fuerzas eléctricas y magnéticas.

600 AC Tales de Mileto nota que frotando vidrio con pieles se generan fuerzas ''eléctricas''.
Los griegos antiguos notan la existencia de imanes naturales que atraen el hierro.
1780 DC Coulomb mide la fuerza eléctrica con su balanza de torsión.
1820 Oersted establece que una corriente eléctrica genera una fuerza magnética sobre una brújula situada en las cercanías.
1830 Faraday descubre que la variación del flujo magnético que atraviesa una espira conductora, genera una corriente sobre ésta.
1860 Maxwell descubre la Corriente de desplazamiento, muestra que la luz es una onda electromagnética.
1880 Hertz produce ondas electromagnétiicas.
1920 Marconi inventa la telefonía inalámbrica.
1949 Feynman, Schwinger y Tomonaga desarrollan la moderna teoría electromagnética: Electrodinámica Cuántica.

3) Carga Eléctrica
Franklin (1780) mostró que existen dos tipos de carga eléctrica: positiva y negativa
Cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo opuesto se atraen.
La carga eléctrica libre está cuantizada: q=ne, n es un número entero positivo, negativo o 0 y e es la carga eléctrica del electrón=1.6x10^{-19 }C. Excepciones a esta regla suceden al interior de las partículas elementales como el protón y el neutrón que están compuestas por quarks.

Carga eléctrica

quark u
2e/3

quark d
-e/3
protón=uud;neutrón=udd
Medida de carga eléctrica en MKS: 1 Coulomb=1 Ampere-seg

4)Ley de Coulomb
Balanza de torsión
La fuerza es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa las cargas.
La fuerza se aplica en la línea que une las dos cargas.

LEY DE COULOMB

La fuerza ejercida por la carga 2 sobre la carga 1 es:

$\begin{displaymath}\vec F=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\frac{q_1 q_2}{\vert\vec x_1-......vert^2}\frac{(\vec x_1-\vec x_2)}{\vert\vec x_1-\vec x_2\vert}\end{displaymath}$

$\begin{displaymath}\frac{1}{4\pi\epsilon_0}=9x10^9 \frac{nt m^2}{C^2}\end{displaymath}$

$\begin{displaymath}\epsilon_0=8.85418\times 10^{-12} C^2/N m^2\end{displaymath}$ es la permitividad del vacio.

4) Densidad de carga eléctrica

$\begin{displaymath}\rho=\frac{\Delta q}{\Delta V}\end{displaymath}$

Ley de Coulomb para cuerpos macroscópicos
La fuerza ejercida por el cuerpo 2 sobre el cuerpo 1 es:

$\begin{displaymath}\vec F_{12}=\frac{1}{4\pi\epsilon_0}\int d^3x_1 d^3x_2\frac{......o(\vec x_2)(\vec x_1-\vec x_2)}{\vert\vec x_1-\vec x_2\vert^3}\end{displaymath}$