Gederson Guzmán Carga Electrica 1105

La carga eléctrica

Explicación básica de las cargas eléctricas (Embed)

Caption: : Concepto básico sobre las cargas electricas, atracción y componentes.

La electricidad.

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Antiguamente se creía que el ámbar era el único material que presentaba la propiedad de atraer objetos. En el siglo XVI William Gilbert descubrió mas sustancias con esta propiedad, a las que nombró "Sustancias Eléctricas" y a la propiedad "Electricidad". En 1773 el físico Charles du Fay estudió las repulsiones de la electricidad y descubrió que materiales del mismo tipo se repelían. Ejemplo: Dos varillas de plástico frotadas con piel de animal se repelan, mientras que una varilla de vidrio con seda y una de plástico forjada con piel de animal se atraen.

Caption: : Ejemplo de Atracción por parte de la carga de los átomos.

La electrización

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La electrización consiste en el poder de atracción que adquieren los objetos después de ser frotados. Los cuerpos se forman por átomos, en los átomos hay partículas  con carga positiva o negativas (protones y electrones). El átomo no tiene carga eléctrica neta, pues las cargas se compensan al tener la misma cantidad de protones y electrones. El tipo de carga eléctrica que un cuerpo tiene, está en función de sus cargas eléctricas. Si un cuerpo tiene carga negativa es porque ha ganado electrones de otros cuerpos, posee mas electrones. Si un cuerpo tiene carga positiva es porque ha cedido electrones a otros cuerpos, posee menos electrones.

Caption: : Atracción a otras cargas luego de ser frotado.

Cargas eléctricas

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Caption: : Partículas con igual carga se repelan, mientras que con distintas cargas se atraen.

Benjamín Franklin sugirió la existencia de un único tipo de carga o fluido eléctrico. Si la carga era superior a lo normal, electricidad positiva. Si la carga era inferior a lo normal, electricidad negativa. La unidad de la carga eléctrica en el SI se denomina coulomb o columbio, su símbolo es C. Los protones y neutrones (partículas sin carga eléctrica) se encuentran dentro del núcleo y los electrones en el exterior del núcleo. El electrocospio permite detectar si un cuerpo está cargado eléctricamente, aunque no permita detectar el tipo de carga eléctrica que posee.

Conservación de la carga

Medida Carga (binary/octet-stream)

Caption: : La Ley de Coulomb.

Si un cuerpo tiene carga positiva o negativa es porque se ha redistribuido su carga eléctrica. El principio de conservación de la carga indica que la cantidad de energía eléctrica en un sistema aislado es constante, se conserva, se puede intercambiar o mover cargas de un cuerpo a otro, pero no se crea ni se destruye. Existe una cantidad mínima de carga y la carga existente en cualquier cuerpo es un múltiplo de esa cantidad. La carga mínima o carga elemental es el electrón "e" La equivalencia del electrón en el SI es el Columbio "C"

Conductores y aislantes

Aisemicon (binary/octet-stream)

Caption: : Tipos de conductores.

Existen medios materiales en los que las cargas eléctricas no se transmiten, estas sustancias son denominadas aislantes o dieléctricos. Ej: Seda, vidrio, madera, porcelana... etc. También existen otros medios en los que las cargas eléctricas se transmiten con facilidad. Conductores: Los más característicos son los metales. Semiconductores: Elementos como el silicio o el germanio presentan oposición intermedia entre los aislantes y los conductores. Aislantes: El aire y la mayoría de gases normalmente son malos conductores. (Los electrones se encuentran ligados muy firmemente a los núcleos, por tanto no existen electrones libres).

Carga por contacto y carga por inducción

Contacto,frotamiento e induccion (Embed)

Carga por contacto: Al poner en contacto un cuerpo con carga, con otro sin carga se genera paso de electrones.  Ejemplo: Frotar un esfero plástico y acercarlo a trozos de papel, estos se adhieren al esfero. Carga por inducción: Al aproximar un cuerpo cargado a otro, preferiblemente conductor, que no está cargado. Ejemplo: Tocar con un dedo el conductor polarizado , la porción de carga negativa se desplazará a través de nuestro cuerpo. Durante una tormenta se producen efectos de carga por inducción. Cuando los electrones saltan de la nube a la Tierra se produce el relámpago.

Polarización de la carga

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Caption: : Radiacion por polarización.

Cuando un cuerpo neutro reorganiza sus cargas por acción o por influencia de un cuerpo cargado, se dice que el cuerpo está polarizado. Al acercar un objeto electrizado (por ejemplo, con carga positiva) al material aislante, la carga actúa sobre las moléculas del aislante haciendo que sus cargas negativas se acerquen lo más posible al objeto cargado positivamente. Este efecto se denomina polarización.

Fuerza entre cargas

La ley de Coulomb 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. Cuanto mayor sean esos valores,  mayor será la fuerza con la que se atraen o repelen. Las fuerzas eléctricas dependen de la distancia que separa las cargas: cuanto mayor sea esa distancia, menor será la fuerza entre ellas. Las fuerzas eléctricas dependen del medio en el que están situadas las cargas. No es igual la fuerza entre dos cargas cuando están en el vacío que cuando están en el otro medio material, como el aceite o el agua. 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.

La fuerza eléctrica en otros materiales La fuerza eléctrica depende de una constante electrostática K. Si el medio es otro, esta constante presenta variaciones notables de tal forma que la fuerza electrostática entre los cuerpos cargados presentan variaciones. K= 9 x 10^9 N.m / C^2 / Kd  (La constante Kd no tiene unidades). Valores de la constante dieléctrica, Kd Vacío -> 1 Aire -> 1 Vidrio -> 4,5 Aceite -> 4,6 Mica -> 5,4 Agua -> 81