Electrostática

ELECTROSTÁTICA

• Tatiana Casadiegos
• 11-07
• I.E. Colegio Sagrado Corazón de Jesús
• 2017
• 
• Caption: Líneas de campo

La Electricidad

• 
• Griegos estudiaron la atracción de objetos al ser frotados con un tejido
• Creían que el Ámbar era el único material que presentaba la propiedad
• En el siglo XVI, William Gilbert ​​​​​denominó a esta propiedad electricidad y observó dos fenómenos:
• Electricidad vítrea (vidrio)
• Electricidad resinosa (ámbar)
• En 1783, Charles du Fay encontró que los materiales con la misma carga se repelían
• Caption: Cargas del mismo signo se atraen, cargas de signo diferente se repelen

La electrización

• La electrización es la atracción de un cuerpo hacia otro después de ser frotado
• Los cuerpos están formados por átomos
• Átomos contienen protones, electrones y neutrones
• Generalmente la carga positiva (protones) = Carga negativa (electrones) por lo cual es un cuerpo cargado eléctricamente neutro
• Si se manipula puede ganar o perder electrones
• 
• Caption: La barra de vidrio se electriza con la seda y le cede electrones (aumentando la carga positiva)

Cargas eléctricas

• 
• Benjamín Franklín sugiere la existencia de un solo tipo de carga
• Cuando tiene más de la normal es electricidad positiva
• Cuando tiene menos de lo normal es electricidad negativa
• La magnitud física que expresa la cantidad de electricidad de un cuerpo se denomina carga eléctrica
• En el Sistema Internacional (SI) se denomina Coulomb y se representa como C
• Los protones y los neutrones están en el núcleo del átomo y NO poseen carga eléctrica
• Un átomo no tiene carga eléctrica neta por tener el mismo número de protones y electrones
• Caption: Ley de signos: Cuerpos con el mismo signo se repelen y con diferente signo se atraen

Conservación de carga

• Al disminuir la fuerza eléctrica entre los electrones, la distancia entre el núcleo y ellos aumenta
• Los electrones que se transfieren son los que presentan un enlace débil
• Principio de Conservación
• "La cantidad de carga eléctrica es constante ya que ésta no se crea ni se destruye"
• 1C = 6,25 *10^18 e
• 1
• e = __________
• 6,25 * 10^18 e
• e = 1,9 * 10 ^-19 C

Conductores Vs Aislantes

• Un conductor es un medio donde la carga se transmite de manera más fácil
• Electrones ligados con menor fuerza al núcleo
• Ejemplos:
• Metales
• Semiconductores: Se encuentran en una posición intermedia entre conductores y aislantes
• Silicio
• Germanio
• Un aislante es un medio donde no se transmite carga eléctrica
• Electrones ligados con mayor fuerza al núcleo
• Ejemplos:
• Seda
• Vidrio
• Madera
• Porcelana

Carga por contacto

• Al poner un cuerpo electrizado con uno sin carga, el primero transfiere electrones al segundo, así, electrizando al que en principio estaba sin carga
• Este flujo se mantiene hasta conseguir un equilibrio de cargas entre ambos cuerpos
• 
• Caption: Electrización por contacto

Carga por inducción

• cargas e inducción (Embed)
• Caption: Explicación de cargas por inducción
• Al aproximar un conductor a uno sin carga, una de sus partes se carga positivamente y la otra negativamente (se polariza)

Polarización de las cargas

• Al acercarse un objeto electrizado al material aislante no electrizado que contenga moléculas distribuidas al azar, la carga actúa sobre las moléculas haciendo que se orienten y se ordenen
• 
• Caption: Polarización eléctrica

Ley de Coulomb

• Fuerza eléctrica. Ley de Coulomb. Curso de Electricidad - Clase 2 (Embed)
• La fuerza eléctrica que se ejerce sobre cada una de las cargas es de igual magnitud pero en sentido contrario
• La fuerza eléctrica depende del valor de las cargas
• A mayor distancia menor es la fuerza eléctrica entre las cargas
• La fuerza eléctrica depende del medio donde se encuentren las cargas

Ley de Coulomb

• 
• Caption: Ley de Coulomb
• La fuerza eléctrica de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales q1 y q2 es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancia que las separa

Fuerza eléctrica en otros materiales

• La fuerza eléctrica depende de la constante electrostática k, y ésta, a su vez del medio en el que se encuentre (Ver fórmula a la derecha)
• Valores de la constante dieléctrica (Kd)
• Vacío 1
• Aire 1
• Vidrio 4,5
• Aceite 4,6
• Mica 5,4
• Agua 81
• 
• Caption: Kd = Constante dieléctrica