ELECTROSTÁTICA

ELECTROSTÁTICA

1. Rama del Electromagnetismo, que se encarga de estudiar los fenómenos relacionados con las cargas en reposo

2. CREACIÓN ESTADOS ELÉCTRICOS: Los átomos tienen una carga neutra, debido a que la cantidad de electrones (e-) y protones (e+) es la misma

   • Un átomo puede ganar o perder electrones o protones (siendo más fácil el desprendimiento de un electrón e-), de manera que se crea un estado eléctrico
     • Estado Eléctrico NEGATIVO, cuando cantidad de e- > e+ Estado Eléctrico POSITIVO, cuando la cantidad de e- < e+ Estado Eléctrico NEUTRO, cuando la cantidad de e- = e+
     • CUERPOS CONDUCTORES, son los que conducen la corriente eléctrica, debido a que los electrones (e-) se mueven con facilidad
     • CUERPOS AISLADORES, son los que no conducen la corriente eléctrica, debido a que los electrones (e-) se mueven con dificultad

3. Existes 3 formas de eléctricas de electrizar un cuerpo: FROTACIÓN, CONTACTO e INDUCCIÓN. En estos procedimientos siempre está presente el principio de conservación de la carga y la regla fundamental de la Electrostática

   • FROTACIÓN: al frotar 2 cuerpos eléctricamente neutros, ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. Si se frota una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones (e-) del vidrio a la seda, quedando el primero cargado positivamente
   • En la electrización por CONTACTO, el cuerpo conductor es puesto en contacto con otro cuyo cuya carga es nula, de manera que aquel cuerpo que presente un exceso relativo de electrones, los transferirá al otro, quedando los 2 cuerpos con la misma carga
   • INDUCCIÓN, cuando un cuerpo cargado se acerca a uno descargado, sin llegar a tocarlo, las cargas en este último se reagrupan en 2 regiones distintas del mismo, debido a que los electrones del cuerpo descargado son atraídos o repelidos a uno de los extremos según sea el caso

4. CARGA ELÉCTRICA (Propiedades)

   • CUANTIZADA: las cargas siempre vendrán expresadas en múltiplos del electrón: q = N * e-
   • CONSTANTE: en un sistema cerrado, si la carga inicial es Q, después de todas la interacciones que ocurran, la carga final del sistema seguirá siendo Q
   • LOCALIZADA EN LA SUPERFICIE: en todo cuerpo conductor la carga se distribuye en su superficie exterior
   • INVARIANCIA: sin importar el movimiento o velocidad de los observadores, los valores de la carga siempre se mantendrán iguales
   • EJEMPLOS

5. LEY DE COULOMB

   • La fuerza de atracción o de repulsión de dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que las separa
   • FÓRMULAS
   • PARTÍCULAS ELEMENTALES
   • EJEMPLO

6. CAMPO ELÉCTRICO / INTENSIDAD DE CAMPO ELÉCTRICO

   • Es un campo físico, descrito por un modelo que muestra la interacción entre objetos y sistemas con propiedades eléctricas. Se puede describir como un campo vectorial que viene dado por la relación entre la fuerza eléctrica y el valor de la carga de prueba
   • EJEMPLO
   • FÓRMULAS
   • LÍNEAS DE FUERZA: son líneas imaginarias que nos muestran en forma sencilla, una idea clara e intuitiva de la estructura del campo eléctrico que rodea la carga
   • MOVIMIENTO CARGA PUNTUAL DENTRO DE UN CAMPO ELÉCTRICO UNIFORME
     • Cuando una partícula cargada está en una región donde hay un campo eléctrico, experimenta una fuerza igual al producto de su carga por la intensidad del campo eléctrico. Si la carga es positiva, experimenta una fuerza en sentido del campo. Si la carga es negativa, experimenta una fuerza en sentido contrario al campo
     • FÓRMULAS
     • EJEMPLO

7. FLUJO ELÉCTRICO Y LEY DE GAUSS

   • FLUJO ELÉCTRICO: es una cantidad escalar, que expresa una medida del campo eléctrico que atraviesa una determinada superficie. Su cálculo para superficies cerradas se realiza aplicando la ley de Gauss. Por definición, el flujo eléctrico parte de las cargas positivas y termina en las negativas, y en ausencia de las últimas termina en el infinito
     • EJEMPLO
   • LEY DE GAUSS
     • El flujo del campo eléctrico a través de cualquier superficie cerrada es igual a la carga q, contenida dentro de la superficie, dividida entre la constante Eo (epsilon subcero)
     • El flujo del campo eléctrico que se genera sobre la superficie de un cuerpo, cuando la carga se encuentra en el exterior, es cero, ya que la suma de los flujos que penetran al cuerpo son iguales y contrarios a la suma de los flujos que salen del cuerpo
     • EJEMPLO

8. POTENCIAL / DIFERENCIA DE POTENCIAL

   • Es el trabajo realizado para mover, a velocidad constante, la unidad de carga de un punto de referencia a otro de un campo eléctrico
     • VOLTIO: Potencial Eléctrico que se genera cuando se realiza el trabajo de 1 Joule para mover, a velocidad constante, la carga de prueba de 1 Coul desde el infinito hasta el punto considerado
   • POTENCIAL ELÉCTRICO (CARACTERÍSTICAS)
   • EJEMPLO
   • FÓRMULAS

9. CAPACIDAD ELÉCTRICA / CONDENSADORES

   • POTENCIAL DE UN CONDUCTOR ESFÉRICO: su cálculo se realiza como si toda la carga se encontrara concentrada en el centro del conductor, a pesar que se encuentra uniformemente en su superficie
   • CAPACIDAD ELÉCTRICA: es la relación constante entre la carga que se suministra a un conductor aislado y el potencial que este adquiere
     • FARADIO: capacidad eléctrica de un conductor aislado al que se le suministra la carga de un Coul para aumentar su potencial
   • CAPACIDAD DE UNA ESFERA / FÓRMULAS
   • BATERÍA DE CONDENSADORES / SERIE Y PARALELO
   • EJEMPLOS
   • CONDENSADORES: es una configuración dada de conductores a potenciales diferentes
     • CONDENSADORES ESFÉRICOS
     • CONDENSADORES PLACAS PARALELAS

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