FÍSICA Y QUÍMICA · Unidad 6: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO . 2 ÍNDICE DE CONTENIDOS Física y...
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Física y Química 3º Curso Educación Secundaria Obligatoria
Curso académico 2017/2018
FÍSICA Y QUÍMICA
Unidad 6: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
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ÍNDICE DE CONTENIDOS
Física y Química 3º Curso Educación Secundaria Obligatoria
Curso académico 2017/2018
1. Naturaleza eléctrica de la materia
1.1. Formas de electrización
2. Carga eléctrica. Ley de conservación
2.1. Carga eléctrica
2.2. Carga neta y ley de conservación de la carga
3. Ley de Coulomb
4. Fenómenos eléctricos “cotidianos”
4.1. Los rayos
4.2. Otros fenómenos electrostáticos
5. Magnetismo e imanes. Polos magnéticos
5.1. Tipos de materiales magnéticos
5.2. Clasificación de los imanes
5.3. La Tierra, un gigantesco imán
6. Actividades de ampliación y repaso
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¿Alguien ha realizado alguna vez la siguiente “experiencia”?
¿Por qué el bolígrafo atrae al papel?
1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA
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1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA
- Como vimos en el unidad 1, la materia está formada por átomos.
Electrón
(carga negativa)
- Cada átomo está formado por un núcleo, donde están los protones (que poseen
carga positiva) y los neutrones, y la corteza electrónica en la que se encuentran los
electrones con carga negativa.
Protón
(carga positiva)
- Por tanto, cuando dos cuerpos
entran en contacto, “interaccionan”
las cortezas electrónicas de los átomos
que están en la superficie de los
mismos, produciéndose una
transferencia de electrones de un
cuerpo a otro.
- Esto explica el fenómeno conocido
como electrización de la materia, es
decir, por qué ciertos cuerpos
adquieren propiedades eléctricas (por
ejemplo el bolígrafo).
Página 129, actividades 2, 3 y 4
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1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA
1.1. Formas de electrización
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1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA
1.1. Formas de electrización
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1. NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA
1.1. Formas de electrización
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2. CARGA ELÉCTRICA. LEY DE CONSERVACIÓN
- “En condiciones normales”, los átomos son eléctricamente neutros, es decir, tienen
el mismo número de protones (cargas positivas) que de electrones (cargas negativas).
2.1. Carga eléctrica
- Si los átomos son eléctricamente neutros y la materia está formada por átomos, la
materia también es neutra eléctricamente hablando.
- No obstante, cuando dos cuerpos intercambian electrones dejan de ser neutros y
adquieren propiedades eléctricas, es decir, presentan carga eléctrica (el cuerpo que
recibe electrones queda cargado negativamente ya que tiene electrones en exceso y el
que los cede queda cargado de forma positiva pues tiene un exceso de protones).
La carga eléctrica es una magnitud física mediante la cual se mide las propiedades
eléctricas de la materia. Es decir, se “mide” si un cuerpo posee carga eléctrica y si ésta es
positiva o negativa.
- En el SI la carga eléctrica se mide en culombios, C. (físico francés C.A. De Coulomb)
- Los cuerpos con la misma carga se repelen, mientras que los de “carga contraria” se
atraen.
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2. CARGA ELÉCTRICA. LEY DE CONSERVACIÓN
2.2. Carga neta y ley de conservación de la carga
Carga neta:
• La carga neta es la diferencia entre el número de protones y el de electrones
que posee un cuerpo electrizado.
• Recordemos aniones (S2-) y cationes (Fe3+).
Ley de conservación de la carga:
• En los fenómenos de electrización (cuando un cuerpo intercambia electrones
con otro) la carga nata se conserva. Es decir, la misma carga negativa que
adquiere un cuerpo (el que recibe electrones) la adquiere el otro pero positiva (el
que cede los electrones). Por tanto, en un sistema aislado, la carga neta
permanece constante.
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3. LEY DE COULOMB
- En apartados anteriores hemos visto que dos cuerpos con carga del mismo signo se
repelen, y si es de signo contrario se atraen.
Pero; ¿con qué fuerza se repelen o atraen?:
Página 135, actividades 17 y 18
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4. FENÉMENOS ELÉCTRICOS COTIDIANOS
4.1. Los rayos
- Los rayos se originan cuando hay zonas con diferentes cargas eléctricas dentro de
una nube (intranube), entre dos nubes (internube) o entre una nube y la superficie
de la Tierra (nube-Tierra).
- Aunque aún el proceso está en estudio,
parece ser que los “cristales” de hielo más
pequeños y ligeros se sitúan en la parte
alta de la nube cargados positivamente,
mientras que los más pesados se sitúan en
la parte baja con carga negativa. Esta
carga negativa provoca, por inducción, la
electrización de la superficie de la Tierra.
- Los rayos solo se producen en nubes de “tipo cumulonimbo”.
- En estas condiciones puede “surgir” un rayo. Los más peligrosos para nosotros son
los de tipo “nube-Tierra”, que se producen en dos fases tal y como se muestra en la
siguiente diapositiva.
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4. FENÉMENOS ELÉCTRICOS COTIDIANOS
4.1. Los rayos
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4. FENÉMENOS ELÉCTRICOS COTIDIANOS
4.1. Los rayos
El pararrayos:
• Está comprobado que la electricidad tiene tendencia a “escapar” (salir o entrar)
por los extremos puntiagudos de los objetos. Esta propiedad permitió desarrollar
los pararrayos.
Página 137, actividades 20, 23, 24, 25 y 26
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4. FENÉMENOS ELÉCTRICOS COTIDIANOS
4.2. Otros fenómenos electrostáticos
¿Alguna vez has notado un “calambrazo” al tocar un coche?:
• Cuando un coche se mueve su carrocería sufre una continua fricción (“roce”)
con el aire, quedado electrizada por frotamiento. Si tocas la carrocería, poco
tiempo después de que el coche se detenga, puede que se produzca una descarga
eléctrica a través de tu cuerpo.
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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS
Magnetismo:
• Como veremos a continuación, los imanes “tan solo” pueden atraer a unos
cuantos metales como: el hierro, el níquel, el cobalto o las aleaciones de éstos.
Imanes. Polos magnéticos:
• La fuerza con la que un imán atrae a un metal no es la misma en todas sus
partes. Las zonas donde es máxima se denominan polos magnéticos. Un imán
tiene dos polos, norte (N) y sur (S).
• No es posible conseguir un “monopolo” magnético. Es decir, si fragmentamos
un imán, en cada uno de los fragmentos aparece el polo norte y el polo sur.
• Cuando “se enfrentan” dos imanes, los polos del mismo tipo se repelen, y los
de distinto tipo se atraen.
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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS
Imanes. Polos magnéticos (continuación):
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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS
5.1. Tipos de materiales magnéticos
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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS
5.1. Clasificación de los imanes
Según su origen:
Fe3O4
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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS
5.2. Clasificación de los imanes
Según el tiempo “que duran” sus propiedades magnéticas:
• Imanes temporales: son los que pierden sus propiedades magnéticas cuando
deja de actuar la causa que produce la imantación. Se utilizan para la fabricación
de timbres eléctricos, algunos tipos de teléfonos, etc.
• Imanes permanentes: son los que mantienen de forma indefinida sus
propiedades magnéticas. Ejemplo: el acero. Se utilizan para la fabricación de
dinamos, motores, etc.
Página 139, actividad 28
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5. MAGNETISMO E IMALES. POLOS MAGNÉTICOS
5.3. La Tierra, un gigantesco imán
¿Por qué las brújulas “apuntan” al norte?
¿Qué ocurre si a una brújula se le acerca un imán?
Página 141, actividades 33, 34 y 37
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7. ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN Y REPASO
Página 146, actividades 1, 2, 3, 5 y 6
Página 147, actividades 9, 11, 13 y 14
Página 148, actividades 19, 20, 21, 22, 23 y 25
Página 149, actividades 26, 28, 29 y 32