Electrostática

Electrostática

1. Se denomina electrostática a la especialización de la física centrada en el análisis de los sistemas que forman los cuerpos con carga eléctrica en equilibrio.

   • Propiedad
     • Esto lo logró mediante experimentos con ámbar, frotando dicha sustancia sobre algunas superficies.
   • El proceso de impresión
     • Denominado xerografía (que debe pronunciarse serografía), utiliza electrostática en seco con el objetivo de reproducir o copiar una imagen o un documento.

2. Carga eléctrica

   • En la actualidad no se sabe qué es o por qué se origina dicha carga, lo que si se conoce es que la materia ordinaria se compone de átomos y estos a su vez se componen de otras partículas llamadas protones (p+) y electrones (e-).
   • Propiedades de la carga eléctrica
     • Dado que la materia se compone de protones y electrones, y su carga es e, podemos deducir que la carga eléctrica es una magnitud cuantizada, o lo que es lo mismo, la carga eléctrica de cualquier cuerpo es siempre un múltiplo del valor de e.
     • La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas, tal y como establece la ley de Coulomb, depende del inverso del cuadrado de la distancia que los separa.

3. Ley de Coulomb

   • Fuerza Eléctrica
     • 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.
       • F=K⋅Q⋅qr2
   • Expresión vectorial de la fuerza eléctrica
   • Principio de Superposición
     • La ley de Coulomb determina la fuerza eléctrica de atracción o repulsión que experimenta un carga puntual ante la presencia de otra
       • La fuerza neta que actúa sobre cada carga será la fuerza resultante que sobre ella ejercen el resto de cargas.
         • F→1=F→2,1+F→3,1+...+F→n,1

4. Trabajo Eléctrico

   • El trabajo eléctrico es el trabajo que realiza una fuerza eléctrica sobre una carga que se desplaza desde un punto A hasta otro punto B.
     • W−→e(A→B)=F→e⋅Δr→AB

5. Energía Potencial Eléctrica

   • La energía potencial eléctrica que posee una carga puntual q1 en presencia de otra carga puntual q2 que se encuentran separadas cierta distancia es
     • Ep=K⋅q1⋅q2r

6. Capacidad Eléctrica

   • Si estudiamos detenidamente la expresión del potencial eléctrico creado por una carga puntual, puedes comprobar que a medida que la distancia se hace más pequeña (r→0) su valor V tiende al infinito (V→∞).

7. Movimiento en base a la Fuerza Eléctrica

   • Si partimos de la definición de intensidad de campo eléctrico, sabemos que la fuerza eléctrica que sufre una carga q en un punto es: E→=F→q⇒
   • Movimiento en base al Potencial Eléctrico
     • Tal y como vimos en el apartado del trabajo eléctrico, el trabajo realizado por una fuerza eléctrica para desplazar una carga q desde un punto A a otro B, sin presencia de fuerzas externas, es un valor positivo.

8. Líneas de Campo Eléctrico

   • Para poder visualizar gráficamente el campo eléctrico, Michael Faraday (1791-1867) propuso una representación por medio de líneas denominadas líneas de campo o líneas de fuerza.
     • Cada línea es una flecha cuya dirección y sentido es el de la fuerza eléctrica que actuaría sobre una carga testigo positiva. En cada punto de la línea la intensidad del campo eléctrico (E) es tangente en dicho punto.
   • Líneas de campo originadas por cargas puntuales

9. potencial eléctrico

   • El potencial eléctrico en un punto del espacio de un campo eléctrico es la energía potencial eléctrica que adquiere una unidad de carga positiva situada en dicho punto.
     • V=Epq'

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