ELECTROESTÁTICA

ELECTROESTÁTICA

1. Definición

   • es una rama del Electromagnetismo
     • encargada de los fenómenos que tienen relación con las cargas en reposo
       • Aplicación en la vida diaria

2. Estados Eléctricos

   • Creación
     • Un átomo
       • Es neutro por tener #e- = #e+
         • Por eso un cuerpo tiene:
           • a) Estado eléctrico negativo si el #e- > #e+
           • b) Estado eléctrico positivo si el # e-< e+
           • c) Un cuerpo es eléctricamente neutro si el # e- = e+
       • Puede ganar o perder electrones o protones
   • Tipos de estados eléctricos
     • Frotamiento
     • Contacto
     • Inducción

3. Carga Eléctrica

   • Propiedad determinada de partículas subatómicas
     • producida cuando se relacionan unas con otras
       • Es una interacción electromagnética
         • se realiza con las cargas positivas y negativas de la particula
           • Fórmula
             • Q=lxt
               • Q es la carga de culombios, I es la intensidad de los Amperios y t el tiempo en segundos
           • Unidades
             • Se expresa en coulombs
               • 1e= -1,6x10 ^-19 coul 1c= 6,25x10 ^8 electrones
   • Propiedades
     • La carga se mantiene...
       • Está cuantizada
       • Permanece constante
       • Se localiza en la superficie
       • Presenta la invariancia
   • Terminología
     • Una carga eléctrica es la cantidad de
       • Electricidad
         • No contrarrestrada
           • que hay en un objeto (puede ser positiva o negativa)
             • Aplicaciones en la vida diaria

4. Ley Coulimb

   • Nos dice que la fuerza de
     • Atracción
     • Repulsión
       • es
         • directamente proporcional al producto de las cargas
           • Generando un campo eléctrico
         • inversamente proporcional al cuadrado de la distancia
   • Fórmula
     • F= K q1 x q2 / d2
   • Unidades
     • Coulomb como unidad de carga eléctrica
     • K= 9.109 Nw
     • 1 coul= 3.109 stc
   • Terminología
     • La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas
       • es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas
       • e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa
         • Aplicación de la vida diaria

5. Campo Eléctrico

   • Movimiento de Particulas dentro de un campo eléctrico
     • Cuando una particula cargada está en una región donde hay un
       • Campo eléctrico
         • experimenta una fuerza = al producto de su carga
           • por la intensidad del campo eléctrico Fe= qxE
           • Si la carga es + entonces experimenta una fuerza en el sentido del campo
           • Si la carga es - entonces experimenta una fuerza en el sentido contrario del campo
     • Fórmula
       • F=q.E
       • a= F.m (m es la masa de la carga)
       • Distancia recorrida en cierto tiempo
         • Y= a.t2/2--- y= q.e/2m (t2)
       • Velocidad para cualquier tiempo que permanezca dentro del campo
         • A= F/m --- a= q.e/m
           • V= a.t--- v=q.e/m .t
     • Unidades
       • Sistema MKSC 1Nw/coul
   • Campo de fuerza
     • creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas
       • Vector del campo eléctrico
         • Aquel que viene dado por la relación entre la fuerza eléctrica y el valor de carga de prueba
           • Aplicación en la vida Diaria
       • Intensidad del campo eléctrico
         • Valor del campo eléctrico
   • Terminología
     • Creado para la atracción y repulsión de cargas eléctricas
   • Fórmula
     • e= F/q
     • para hallar el valor e= k x q/d2
   • Unidades
     • MKS 1 Nw/coul

6. Flujo electrico

   • Número de líneas de campo que atraviesan una superficie
     • Fórmula ??=?·?
       • Donde se establece Vector superficie (S); y vector campo eléctrico (E)
       • Y ? = q ?0
     • Unidades: Newton por metro cuadrado y por culombio (N·m2/C)
     • Terminología: El flujo será máximo cuando E y S son paralelos (E ⊥ S) El flujo será mínimo si E y S son antiparalelos Será nulo si E y S son perpendiculares ( E // S) Si la carga es exterior a una superficie cerrada el flujo eléctrico a través de ella es nulo.
     • APLICACIÓN DE LA VIDA DIARIA
       • El flujo eléctrico se puede ver en la vida cotidiana en circuitos eléctricos que sirven de energía eléctrica para: Lámparas, Bombillos, Congeladores

7. Ley de Gauss

   • Establece que el flujo de los campos a través de una superficie cerrada es proporcional a magnitud de las fuentes de dicho campo
     • Fórmula: ??= ? ?0 (Q= Carga ; ?0 = constante)
     • TERMINOLOGÍA 0 si q está fuera de la superficie ??=?·? = ??= ? ?0 si q está dentro de la superficie, siendo q la carga total que encierra la superficie
     • APLICACIÓN EN LA VIDA DIARIA La ley de Gauss se puede observar en la vida diaria en la energía eléctrica de: Interruptores Fusibles

8. Diferencial de Potencial Electrico

   • Relación ente el trabajo realizado para mover una carga entre puntos de un campo eléctrico a velocidad constante y el valor de la misma
   • Fórmula
     • ?= W/q0 (potencial eléctrico) Δ?= W/q0 (diferencia de potencial). Mover la carga de un punto a otro del campo el valor de la fuerza varía: ?=(?· q)/d Si relacionamos el campo eléctrico y el potencial tendremos: V = E . d
   • Unidades: [V] = [W]/q = Joule/coule = Vol
   • Terminología
     • Voltio: Potencial eléctrico generado al realizar el trabajo de 1 Joule para mover a velocidad constante una carga de 1 coul desde el infinito al punto considerado
   • Aplicaciones cotidianas
     • Electrodomésticos, usados para las tareas de limpieza y cocina del hogar
     • Aparatos de alumbrado e iluminación de vivienda o público
     • Sistema de transporte masivo

9. Capacidad Electrica

   • Relación constante entre la carga se suministra a un conductor aislado y el potencial que este adquiere.
   • Fórmulas
     • C = Q/V
     • C = 4πε·εo·R o C = R/K
   • Unidades
     • La capacidad eléctrica de un conductor aislado al que se le suministra la carga de un coul para aumentar su potencial en un voltio.
       • Faradio ( f )
       • Por ser el faradio una unidad muy grande se usa en la práctica algunos submúltiplos, específicamente en microfaradio ( μf ). [ 1 μ f = 10-6 f ]
   • Terminología
     • TERMINOLOGÍA POTENCIAL DE UN CONDUCTOR ESFÉRICO.
       • Se calcula como si toda la carga se encontrara concentrada en el centro del conductor, a pesar que se encuentra uniformemente en su superficie.
   • Aplicaciones de la vida diaria
     • Tomacorrientes
     • Reguladores de energía
     • Fuentes de poder

10. Condensadores

    • Son configuraciones dadas de conductores a potenciales diferentes
    • Fórmulas
      • Condensadores esféricos
        • C= 4πε·εo (r1 . r2 / r2 – r1)
      • Condensadores de placas paralelas
        • C= εo . A / d
          • C ́= K . C.
      • Energía acumulada en un condensador
        • W=q2 / 2C
        • W= C . V2 / 2
    • Unidades
      • Se mide generalmente en electrón-voltio
        • 1 eV = 1,6.10-19 joule
    • Terminología
      • Tipos de condensadores
        • Esféricos
        • De placas paralelas
        • Baterías de condensadores
          • Condensadores en serie
          • Condensadores en serie o derivación
    • Aplicaciones cotidianas
      • Baterías
      • Circuitos de radio y televisión
      • Memorias

11. Terminología

    • Fenómenos
      • Asociados a los campos electrostáticos
        • En ausencia de corriente eléctrica

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