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Reseña de autores de la unidad 2
Galileo Galilei
Galileo fue un científico, filósofo y astrónomo nacido en la localidad de Pisa en 1564.
Galileo ha sido a lo largo de toda su historia un hombre dedicado a la revolución
científica y al Renacimiento, siendo uno de los más importantes defensores de que
la ciencia debía avanzar, abandonando el estancamiento que había sufrido en los
últimos años. Como buen hombre de Renacimiento, Galileo sentía atracción hacia
muchas disciplinas, por lo cual no se especializaba en ningún campo en específico,
demostrando interés tanto en arte como en ciencia. Aun de esta forma casi todos
sus logros son en el campo científico, consiguiendo enormes descubrimientos en su
etapa en este entorno. Galileo se matriculó en la Universidad de Pisa para aprender
medicina sin embargo poco después se dio cuenta de que aquello no le gustaba y
empezó a aprender matemáticas y filosofía, lo que terminaría siendo su profesión.
Galileo se marchó de la Universidad de Pisa sin ningún título sin embargo su ingenio
no tardó en ser descubierto, ganándose de manera lenta la ayuda de relevantes
personajes matemáticos.
Tales de Mileto (624-543 a. C.)
Tales Fue un filósofo griego, fundador del colegío jónica, respetado como uno de los
7 sabios de Grecia. Desde el punto de vista de la electricidad, fue el primero en
manifestar que, si se frota una barreta de ámbar, este atrae objetos más livianos, y
aunque no llego a fijar que era debido a la organización de cargas, si creía que la
electricidad residía en el objeto rotado. El termino electricidad, proveniente de la
palabra electrón, que en griego significa ámbar, y el que la empezó a utilizar en torno
a el año 1600 d. C., fue el físico y medico anglosajón William Gilbert, cuando
encontró esta propiedad en otros cuerpos.
Alessandro Volta (1745-1827)
Fue un físico y químico italiano, pionero de la electricidad y energía, inventor de la
batería eléctrica, lo que supuso la primera fuente de corriente eléctrica continua.
Su trabajo experimental en el campo de la química y la electricidad, y sus aportes
teóricos a las discusiones del siglo XVIII sobre los mismos temas, llevaron a grandes
desarrollos en la física y el electromagnetismo.
Por la importancia de sus contribuciones científicas y el impacto que estas tuvieron
sobre la vida de las personas comunes, Volta fue un científico altamente reconocido
en su época. No solo era celebrado por poetas y músicos sino también muy querido
por los gobiernos.
Aparte de sus aportes científicos, Volta ocupó exitosamente cargos políticos de alta
relevancia. Tanto así que fue admirado por Napoleón Bonaparte, quien le otorgó
altos honores por su trabajo.
Michael Faraday
El desarrollo de la electroquímica tuvo como contribuyente al investigador inglés
Michael Faraday (1791-1867). Términos comunes a esta área como catión, anión,
electrodo, electrolítico, partieron de su conocimiento. El descubrimiento de que la
materia tiene propiedades magnéticas motivó a este científico, que no midió
esfuerzos para intensificar sus investigaciones. Las leyes propusieron por Faraday
rigen la electrólisis.
Johann Carl Friedrich Gauss
Gauss nació el 30 de abril de 1777 en Brunswick Alemania, Fue un matemático,
astrónomo, geodesta, y físico alemán que contribuyó significativamente en muchos
campos, incluida la teoría de números, el análisis matemático, la geometría
Fue uno de los más notables físicos de su época, conocido fundamentalmente por
su investigación en electricidad y termodinámica. Nació el 24 de diciembre de 1818
en Salford, Gran Bretaña. Proveniente de una acomodada familia fabricante de
cerveza, fue el segundo de cinco hermanos.
Recibió la enseñanza básica (una educación formal en matemáticas, filosofía y
química) en su propio hogar, y tuvo entre sus tutores al famoso químico John Dalton.
Sin embargo, en gran parte fue autodidacta.
Sus primeros trabajos en Física se relacionaron con la electricidad, en especial con
los motores eléctricos. Luego pasó al estudio de los motores a vapor. Fue el
fundador experimental de la teoría mecánica del calor y determinó los equivalentes
mecánico y eléctrico de la caloría.
En 1840 descubrió el Efecto Joule o generación de calor al paso de una corriente
eléctrica, y también enunció la Ley de Joule. Trabajó junto a William Thomson, con
quien en 1852 descubrió el efecto Joule-Thomson, que se utiliza en refrigeración y
en la industria de licuefacción de gases.
A lo largo de su vida fue galardonado con varios honores tanto de universidades
como de sociedades científicas de todo el mundo.
EJERCICOS
1. ¿Explique cómo se construye un capacitor de placas paralelas y que
materiales se utilizan?
Un capacitor de placas paralelas es un dispositivo que almacena carga eléctrica y
está compuesto por dos placas conductoras paralelas separadas por un dieléctrico.
Para construir un capacitor de placas paralelas, se pueden seguir los siguientes
pasos:
Elegir el material conductor para las placas: El material conductor debe ser capaz de
transportar carga eléctrica. Los materiales más comunes son el aluminio, el cobre o
el acero inoxidable.
Cortar las placas: Las placas se pueden cortar en forma rectangular o circular. Es
importante que las placas sean idénticas en tamaño y forma para que el capacitor
sea simétrico.
Limpiar las placas: Las placas deben estar limpias para evitar cualquier
contaminación que pueda afectar la capacidad del capacitor.
Colocar el dieléctrico: El dieléctrico se coloca entre las dos placas. Los materiales
dieléctricos comunes son la mica, el papel, el vidrio y el aire. El dieléctrico actúa
como un conductor y separa las placas conductoras.
Ensamblar las placas: Las dos placas se colocan juntas con el dieléctrico entre ellas.
Se pueden utilizar tornillos o grapas para mantener las placas juntas.
Conectar las placas a un circuito: Las dos placas se conectan a un circuito eléctrico
para que el capacitor pueda almacenar carga.
La capacidad de un capacitor de placas paralelas depende del área de las placas, la
distancia entre ellas y la constante dieléctrica del material dieléctrico. Cuanto mayor
sea el área de las placas y menor sea la distancia entre ellas, mayor será la
capacidad del capacitor.
2. ¿Investigar cómo se obtienen las curvas de un capacitor cuando se
carga y se descarga, Cuánta energía potencial se encuentra
almacenada en el campo eléctrico de un capacitor de 250 mF cuando
éste se carga con voltaje de 2440 V?
Para obtener las gráficas de los capacitores se necesita saber el voltaje y el tiempo
de carga o descarga.
C= 250 mF
E= kQ/r²= 16 × 10
6 Q= Er²/k = (16 × 10
6 )(0.040)2/9 × 10
9
=2.48m
8. ¿Cuál sería la gráfica del capacitor si el radio de una esfera de metal en
el aire si esta pudiera contener teóricamente una carga de 1C?
La capacidad del capacitor será proporcional al radio de la esfera de metal, por lo
que se tendrá una gráfica lineal con una pendiente de 4πε₀ y una intersección en el
eje de la capacidad de 1C/V. A medida que aumenta el radio de la esfera, la
capacidad del capacitor también es proporcionalmente.
3 ejemplos de dipolos eléctricos.
Un dipolo eléctrico es un par de cargas eléctricas iguales y opuestas separadas por
una distancia pequeña. Ejemplos de dipolos eléctricos:
- Antena de televisión: Una antena de televisión es un dipolo eléctrico ya que
está compuesta por dos elementos metálicos paralelos, que forman un par de
cargas eléctricas de signo opuesto. La señal de televisión se transmite a
través de la antena, y las cargas eléctricas en los elementos de la antena
vibran en respuesta a la señal, creando ondas electromagnéticas que se
propagan por el aire.
- Molécula de agua: Una molécula de agua es un dipolo eléctrico las cargas
positivas y negativas no están distribuidas de manera uniforme en la
molécula. El oxígeno en el centro de la molécula tiene una carga ligeramente
negativa, mientras que los átomos de hidrógeno tienen cargas positivas. La
diferencia en la distribución de carga crea un dipolo eléctrico, lo que hace que
la molécula de agua sea polar.
- Batería: Una batería es un ejemplo de un dipolo eléctrico en el que se tienen
dos terminales, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. La batería
puede suministrar energía eléctrica a un circuito al establecer un flujo de
corriente a través de los terminales. El flujo de corriente se produce porque
las cargas eléctricas fluyen desde el terminal negativo al positivo en un
circuito cerrado.
Simulador para obtener la graficar del capacitor (carga y
descarga) y grafico de los ejercicios anteriores.
