CARGA Y CAMPOS ELÉCTRICOS.

CARGA Y CAMPOS ELÉCTRICOS.

1. Experimentos sobre la electrización: modelos explicativos.

   • Electrización por frotamiento.
     • https://www.youtube.com/watch?v=rdeDnmjoKOc
   • Electrización por contacto.
     • https://www.youtube.com/watch?v=6qHUL2Jo7yM
   • ¿Se electrizan todas las sustancias?
     • En la actualidad se sabe que todas las sustancias pueden electrizarse al ser frotadas con otras sustancias, esto sucede porqué: los átomos de una de ellas ceden electrones, los que pasan a los átomos de la otra sustancia, por lo tanto las sustancias que se frotan pierden o ganan electrones
   • La carga eléctrica y la explicación de la electrización.
     • En la electrización no crea carga, solo se transmiten los electrones de unos cuerpos a otros. Las cargas eléctricas se explican a partir de la estructura atómica de la materia. La carga positiva es la carga de los protones y la negativa la de los electrones
   • Existe un tercer método de electrización: la inducción.
     • la inducción es «el proceso por el cual un conductor eléctrico se electriza cuando está cerca de un cuerpo cargado, por el cual un cuerpo magnetizable se magnetiza cuando está en un campo magnético o en el flujo magnético establecido por una fuerza magnetomotriz

2. Fuerzas entre cargas: Ley de Coulomb

   • Experimento de Coulomb
     • La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con las que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario
   • Ley de la fuerza eléctrica
     • La fuerza eléctrica (F) es proporcional a las cargas que se juntan y es inversamente proporcional a la distancia entre ellas. Esta fuerza actúa entre las cargas de forma radial, es decir, una línea entre las cargas, de allí que se trate de un vector radial entre las dos cargas
   • Características de la fuerza entre cargas en reposo:
     • Influencia del medio en el valor de la fuerza: constante dieléctrica
       • La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario. La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas
     • Carácter vectorial de la fuerza. Principio de superposición
       • En general, el efecto de cualquier cantidad de fuerzas aplicadas a un punto de un cuerpo es el mismo de una sola fuerza igual a la suma vectorial de las fuerzas. Éste es el importante principio de superposición de las fuerzas. El descubrimiento experimental de que las fuerzas se combinan por suma vectorial es de enorme importancia
     • Comparación entre interacción eléctricay gravitatoria
       • Explicación: La interacción eléctrica, puede ser una atracción o una repulsión, mientras que la interacción gravitatoria es siempre una atracción. La interacción gravitatoria parece propagarse a través del espacio con una velocidad infinita. mientras que la interacción eléctrica se propaga con una velocidad finita

3. Otra descripción de la interacción entre cargas: El campo eléctrico

   • Concepto de campo eléctrico
     • Un campo eléctrico es un campo físico o región del espacio que interactúa con cargas eléctricas o cuerpos cargados mediante una fuerza eléctrica. Su representación por medio de un modelo describe el modo en que distintos cuerpos y sistemas de naturaleza eléctrica interactúan con él
   • Intensidad de campo eléctrico
     • La unidad de intensidad del campo eléctrico en el Sistema Internacional (S.I.) es el newton por culombio (N/C). Así, la intensidad del campo eléctrico, o llamada más comunmente campo électrico (de forma simplificada), es un vector que tiene la misma dirección y sentido que la fuerza eléctrica que actúa
   • Cálculo de la intensidad del campo eléctrico en un punto originado por un sistema de cargas puntuales
     • La intensidad del campo eléctrico en un determinado punto creado por una carga puntual q se obtiene por medio de la siguiente expresión: E → = K · q r 2 · u → r donde: E → es la Intensidad del campo eléctrico en un punto. K es la constante de la ley de Coulomb. q es la carga que crea el campo
   • Representación del campo.
     • Las líneas de campo son representaciones visuales del campo eléctrico creado por una sola carga o un grupo de cargas y se abrevia como campo E. Se trata de un concepto tridimensional y, por tanto, no puede visualizarse con gran exactitud en un plano.

4. Energía potencial eléctrica

   • El signo de la energía potencial.
     • La función energía potencial y, en especial, la función potencial, tienen gran interés en la física no solo cuando se aplican a las interacciones que son importantes a nuestra escala, como son la gravitatoria, la electromagnética y la elástica (derivada de la electromagnética), sino también cuando se estudia cualquier tipo
   • Concepto de potencial eléctrico
     • Se conoce como potencial eléctrico al trabajo que un campo electrostático tiene que llevar a cabo para movilizar una carga positiva unitaria de un punto hacia otro. Puede decirse, por lo tanto, que el trabajo a concretar por una fuerza externa para mover una carga desde un punto referente hasta otro es el potencial eléctrico
   • Relación entre el trabajo eléctrico y la diferencia de potencial
     • Generalizando, para trasladar una carga desde un punto 1 hasta otro 2 habrá que realizar un trabajo eléctrico igual a la diferencia de energía potencial eléctrica que posea dicha carga en los puntos 2 y 1
   • Movimiento espontáneo o forzado de las cargas
     • El movimiento de cargas se debe a una diferencia de potencial entre dos puntos. Espontáneamente las cargas se mueven de tal forma que L > 0. Por lo tanto las cargas se mueven desde puntos de mayor potencial a puntos de menor potencial, como la piedra que cae desde una altura h