electrostatica

cargas electricas

    Nancy silva 11-03 2017

             

1. electricidad

La electricidad es un conjunto de fenómenos producidos por el movimiento e interacción entre las cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos físicos. La palabra "electricidad" procede del latín electrum, y a su vez del griego élektron, o ámbar. La referencia al ámbar proviene de un descubrimiento registrado por el científico francés Charles François de Cisternay du Fay, que identificó la existencia de dos tipos de cargas eléctricas (positiva y negativa). Las cargas positivas se manifestaban al frotar el vidrio, y las negativas al frotar sustancias resinosas como el ámbar.La energía producida por las cargas eléctricas puede manifestarse dentro de cuatro ámbitos: físico, luminoso, mecánico y térmico. Si bien la electricidad es abstracta o "invisible" en la mayoría de sus manifestaciones, como por ejemplo en el sistema nervioso del ser humano, es posible "verla" en ocasiones, como los rayos cuando se desarrolla una fuerte tormenta.  

2. la electricidad

cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir cuando adquiere cargas eléctricas lo que significa que ha sido electrificado. La electrización es el proceso por el cual un cuerpo se electriza (valga la redundancia). Cuando un cuerpo gana electrones decimos que ha sido electrizado negativamente, pues el número de electrones en el cuerpo es mayor que el número de protones del mismo. Y cuando un cuerpo pierde electrones y el número de protones en el cuerpo es mayor que el de electrones, entonces decimos que el cuerpo está positivamente electrizado. Al someter un cuerpo a ciertas manipulaciones, como la frotación con una barra de vidrio o de plástico electrizador, ese cuerpo puede ganar electrones o perderlos.  

3. Cargas electricas

Se conoce como carga eléctrica al nivel de electricidad presente en un cuerpo.  la electricidad es una fuerza manifestada mediante el rechazo o la atracción entre las partículas cargadas, que se genera por la existencia de las partículas elementales denominadas protones (carga positiva) y electrones (carga negativa). Puede decirse que la carga eléctrica, por lo tanto, es una propiedad física de ciertas partículas. Aquella materia con carga eléctrica genera un campo electromagnético que, a su vez, influye en ella: hay una interacción entre este campo y la carga eléctrica. Mientras que las cargas eléctricas de diferente tipo se atraen, aquellas del mismo tipo se repelen

4. Conservación de carga

El principio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva. Todo objeto cuyo número de electrones sea distinto al de protones tiene carga eléctrica. Si tiene más electrones que protones la carga es negativa. Si tiene menos electrones que protones, la carga es positiva. En concordancia con los resultados experimentales, el principio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva .Cuando un cuerpo es electrizado por otro, la cantidad de electricidad que recibe uno de los cuerpos es igual a la que cede el otro. La carga se conserva .En todo proceso, ya sea en gran escala o en el nivel atómico y nuclear, se aplica el concepto de conservación de la carga. Jamás se ha observado caso alguno de creación o destrucción de carga neta

5. Conductores y Aislantes

En un conductor, puede fluir la corriente eléctrica libremente, en un aislante no puede. Los metales tales como el cobre son conductores típicos, mientras que la mayoría de los sólidos no metálicos, se dice que son buenos aislantes, presentando una extremadamente alta resistencia al flujo de las cargas a través suyo. El material "conductor" implica que los electrones mas externos de sus átomos están debilmente ligados y libres para moverse a través del mismo. La mayoría de los átomos tienen sus electrones fuertemente ligados y son aislantes. En el cobre, los electrones de valencia están esencialmente libre y se repelen fuertemente unos a otros. Cualquier influencia externa que mueva uno de ellos originará una repulsión de otros electrones que se propagará con un "efecto dominó", a través de todo el conductor. Dicho de manera simple, la mayoría de los metales son buenos conductores eléctricos, la mayoría de los no metales, no lo son. Los metales también son generalmente buenos conductores del calor, mientras que los no metales, no lo son.

6. Carga por Contacto y por inducción.

La carga por contacto se produce si se toca un cuerpo con otro cargado eléctricamente. Cuando esto ocurre se produce un paso de electrones de un cuerpo al otro, con lo cual se electriza. Por ejemplo, si se suspende una pequeña esfera conductora neutra de un hilo y se le acerca una barra cargada eléctricamente hasta establecer contacto momentáneo, se observa que entre la esfera y la barra hay fuerza de repulsión, lo cual nos permita concluir que la esfera ha sido cargada con el mismo tipo de carga que la barra  

La carga por inducción consiste en acercar un objeto cargado a otro en el cual se puede presentar una redistribución de cargas; de esta manera, cuando obtenemos, por ejemplo en una esfera, que se concentren cargas positivas, basta con aislar eléctricamente la misma para que esta conserve la carga que inducimos en ella. Para cargar un objeto por inducción no se requiere que haya contacto con el cuerpo inicialmente cargado

7. Polarización de la Carga

Cuando se acerca un objeto cargado positivamente a un pequeño trozo de papel, las cargas de papel no se pueden distribuir como sucedería si fuera un conductor, pero si consideramos las moléculas que constituyen el trozo de papel, podemos hacer un análisis similar. Cada molécula se dispone de tal manera que sus caras negativas se ubican lo mas cerca posible de un objeto cargado positivamente que se acerca al trozo de papel, se dice entonces que la molécula se ha polarizado. De esta manera, el pequeño trozo de papel experimenta una fuerza neta de atracción hacia el cuerpo cargado positivamente.  Es un fenómeno que puede producirse en las ondas electromagnéticas, como la luz, por el cual el campo eléctrico oscila sólo en un plano determinado, denominado plano de polarización. Este plano puede definirse por dos vectores, uno de ellos paralelo a la dirección de propagación de la onda y otro perpendicular a esa misma dirección el cual indica la dirección del campo eléctrico.

8. ley de coulomb

La fuerza eléctrica con la que se atraen o repelen dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de las mismas, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y actúa en la dirección de la recta que las une. En 1785, Charles Agustín de Coulomb (1736-1806), físico e ingeniero francés que también enunció las leyes sobre el rozamiento, presentó en la Academia de Ciencias de París, una memoria en la que se recogían sus experimentos realizados sobre cuerpos cargados, y cuyas conclusiones se pueden resumir en los siguientes puntos: Los cuerpos cargados sufren una fuerza de atracción o repulsión al aproximarse. El valor de dicha fuerza es proporcional al producto del valor de sus cargas. La fuerza es de atracción si las cargas son de signo opuesto y de repulsión si son del mismo signo. La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Estas conclusiones constituyen lo que se conoce hoy en día como la ley de Coulomb.

8.1 fuerza eléctrica en otros materiales.

La fuerza eléctrica depende de la constante electrostática K, la cual se definió para el vacío y que, en términos prácticos, es la misma para el aire. Si el medio es otro, esta constante presenta variaciones notables de tal forma que la fuerza electrostática entre los cuerpos cargados presenta variaciones. Según el medio, la constante electrostática es:

Guia No 5 Eletromagnetismo (binary/octet-stream)