La electrostatica es la rama que analiza los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos y para ello debemos tener en cuenta la carga elétrica.
La carga electrica es: Es la interaccion de cargas positivas y negativas de una particula subatomica.
Para poder entenderla veremos estos conceptos:
1 La electricidad
2 La electrización
3 Cargas eléctricas
4 Conservación de carga
5 Conductores y aislantes
6 Carga por contacto y carga por inducción
7 Polarización de la carga
8.1 La ley de Coulomb
8.2 La fuerza eléctrica en otros materiales
Grecia, la ciudad con los primeros estudios sobre la atraccion de ciertos objetos al ser frotados con el ámbar, que era el unico objeto que presentaba las propiedades adecuadas para estos frotes.
Gilbert descubrió que existían dos tipos de carga: un tipo era la que adquiría el vidrio, electricidad vítrea y la otra es el ámbar.
Gilbert también descubrió que algunas sustancias también poseian estas propiedades y se les denomino como sustancias electricas y la propiedad en si se llamo electricidad.
La electricidad en si proviene de todos los objetos con caracteristas propias de ella.
Los objetos con cargas diferentes se pueden atraer y los objetos con igual carga se repelan.
Cada atómo tiene cargas electricas, como lo son positivas (protones) ,cargas negativas(electrones). La electrización ocurre cuando dos cuerpos se frotan y adquieren cargas. Por ejemplo cuando rozamos o tocasmos algun objeto ya sea métalico o plástico, nuestros cuerpos o objetos adquieren o ceden electrones, cuando ganamos electrones, aumenta la carga negativa y cuando cede electrones al objeto, aumenta la carga positiva.
Tambien hay cargas neutras, estas cargas neutras suceden cuando hay un complemento de electrones con protones.
La unidad de carga eléctrica se denomina coulomb y se representa por una C.
Benjamín Franklin unos de los aportadores a este campo, propuso que la carga eléctrica era la magnitud física . También propuso que las fuerzas en objeto electrizados se denominarían, tracción y repulsión.
En la actualidad se dice que la carga eléctrica negativa es la que tiene el electrón y la carga positiva es la del electrón. La transferencia y la interacción entre las cargas producen los fenómenos eléctricos y esta misma acude a la ley de los signos:
(+)(+) es igual a (+) en este caso se repelan
(-)(-) es igual a (+)se repelan
(+)(-) es igual a (-) se atraen. Como se muestra en la imagen
Para detectar si un cuerpo está cargado eléctricamente se utiliza un objeto llamado: electroscopio, aunque este no permite saber si su carga es positiva o negativa.
La conservación de la carga se aplica cuando en un ambiente se concentra todas las cargas, ya sean positivas o negativas. Como por ejemplo cuando los electrones al núcleo disminuye, la distancia entre estos y el núcleo aumenta, por lo tanto, aquellos electrones que se encuentran débilmente unidos a los átomos, en algunos materiales, pueden ser liberados o transferidos a otros cuerpos.
Los conductores y aislantes es el nombre que se le da a los objetos cuando pasan energía o electricidad por medio de ellos.
Los medios donde no se transmite ningún tipo de energía como la seda, el vidrio, la madera, la porcelana, etc., se denominan aislantes o dieléctricos.
Los medios donde si se transmiten energías tales como los metales se denominan conductores. Estos conductores tienen menor firmeza por lo cual pueden moverse con mayor libertad en el material
El aire y la mayoría de los gases normalmente son malos conductores, ya que solo conducen electricidad en ocasiones especiales.
LA SUPERCONDUCTIVIDAD: Es cuando un material se somete a temperaturas muy bajas aproximadamente al cero absoluto para mejorar su conductividad.
CARGA POR CONTACTO: Es cuando dos objetos se ponen en contacto pero uno esta electricamente cargado y otro sin carga se genera un paso de electrones entre el primer cuerpo y el segundo, produciéndose la electrización de este último.
Como se muestra en la imagen, un objeto cilindrico plastico se frota y se acerca a una bola de papel, este queda pegado o unidos pero no por mucho.
Cuando se aproxima un cuerpo cargado a otro cuerpo conductor no cargado, este se polariza y este a su vez se carga positivamente y negativamente. El fenómeno se debe a que el cuerpo cargado atrae las cargas de distinto signo y repele a las del mismo signo.
Por ejemplo cuando hay una tormenta, la parte inferior de las nubes, de carga negativa, induce carga positiva en la superficie de la Tierra.
Como lo vimos anteriormente la polarizacion ocurre cuando un cuerpo neutro reorganiza sus cargas por acción o por influencia de un cuerpo cargado.
En un objeto aislante ocurre que cuando un objeto cargado electricamente, digamos que positivamente, las molesculas se ordenen de tal forma que sus cargas negativas se ubiquen lo más cerca posible del objeto cargado positivamente.
Se dice que las fuerzas eléctricas de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales, q1 y q2, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Osea que el producto de las cargas esta ligado a la atracción o repulsion entre ellas.
Coulomb mediante una balanza de torsión determino las fuerzas con las que se atraían o repelían entre si, y concluyó que:
Las fuerzas eléctricas aparecen sobre cada una de las dos cargas que interactúan, y son de igual magnitud e igual línea de acción, pero de sentidos opuestos.
Las fuerzas eléctricas dependen de los valores de las cargas. Mayor valor, mayor fuerza
Las fuerzas eléctricas dependen de la distancia que separa las cargas: mayor distancia, menor fuerza(inversamente proporcional)
Las fuerzas eléctricas dependen del medio . No es igual la fuerza entre dos cargas cuando están en el vacío que cuando están en otro medio material, como el aceite o el agua.
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La fuerza eléctrica en otros materiales
La fuerza electrica depende de K(constante electrica) la cual se definio para el vacio, pero si es en otro medio cambia, osea que la constante electrica depende del medio