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.
   • ELECTRICIDAD ESTATICA
     • Dicha acumulación puede generarse si dos materiales se frotan entre sí, ya que los electrones pasan de una superficie a otra por la diferencia de niveles energéticos
       • En el contacto puede ocurrir descarga electrostática
         • una corriente eléctrica que circula de forma momentánea entre los objetos que tienen distinto potencial.
   • PROCESO DE IMPRESION
     • Utiliza electrostática en seco con el objetivo de reproducir o copiar una imagen o un documento.
       • Su invención tuvo lugar en el año 1938 por un físico y empresario norteamericano llamado Chester Floyd Carlson.
   • Fenómenos Indeseados
     • Una de las problemáticas más comunes del mundo laboral gira en torno a las descargas que sufre el personal, algo muy común en oficinas donde el nivel de electricidad estática de los objetos es muy elevado.

2. Ley de Coulomb

   • En 1785, Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), físico e ingeniero francés que también enunció las leyes sobre el rozamiento, y cuyas conclusiones se pueden resumir en los siguientes puntos:
     • Los cuerpos cargados sufren una fuerza de atracción o repulsión al aproximarse.
     • El valor de dicha fuerza es proporcional al producto del valor de sus cargas.
     • La fuerza es de atracción si las cargas son de signo opuesto y de repulsión si son del mismo signo.
     • La fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa
   • 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.

3. CARGA ELECTRICA

   • En la física moderna, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia responsable de producir las interacciones electrostáticas.
     • Al igual que existen dos tipos de electrización (atractiva y repulsiva), existen dos tipos de carga (positiva y negativa), aunque son idénticas en valor absoluto. Robert Millikan, en 1909 pudo medir el valor de dicha carga, simbolizado con la letra e, estableciendo que:
       • e = 1.602 · 10-19 culombios
   • Propiedades de la carga eléctrica
     • Dado que la materia se compone de protones y electrones, y su carga es e, por lo que es lo mismo, la carga eléctrica de cualquier cuerpo es siempre un múltiplo del valor de e.
     • En cualquier caso, la carga eléctrica de un cuerpo se dice que es:
       • Negativa, cuando tiene más electrones que protones.
       • Positiva, cuando tiene menos electrones que protones.
       • Neutra, cuando tiene igual número de electrones que de protones.

4. Potencial Electrico

   • 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.
     • Relación entre el trabajo eléctrico y la energía potencial eléctrica:
       • En concreto, el trabajo que realiza una fuerza eléctrica para desplazar una carga desde un punto A hasta otro B

5. 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.
   • Signo del Trabajo Eléctrico
     • i nos atenemos a la expresión matemática de trabajo eléctrico, nos damos cuenta de que la operación principal es un producto escalar. Esta operación puede devolver un valor positivo, negativo o nulo, dependiendo del menor ángulo que se forme entre la fuerza eléctrica y el vector desplazamiento.

6. ¿Qué es el Campo Eléctrico?

   • Si tenemos una carga positiva q y situamos próxima a ella otra carga positiva q', que llamaremos carga testigo, q' sufrirá de forma instantánea la acción de una fuerza eléctrica de repulsión que la obligará a moverse.
     • Un campo eléctrico es la perturbación que genera una carga eléctrica en el espacio que la rodea, de tal forma que si introducimos una carga testigo en dicho campo actuará sobre ella una fuerza eléctrica.

7. Capacidad Electrica

   • 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→∞).
   • a capacidad eléctrica de un conductor es una magnitud escalar que relaciona la carga almacenada en un conductor y el potencial que adquiere de forma aislada.
   • Superficies Equipotenciales
     • Las superficies equipotenciales son esféricas si el campo eléctrico es originado por cargas puntuales y planas en el caso de que sean creadas por conductores planos.
   • Movimiento en base a la Fuerza Eléctrica
     • Si la carga es positiva ( q > 0 ), la fuerza eléctrica tendrá el mismo signo que el campo y por tanto q se moverá en el sentido del campo. Si la carga es negativa ( q < 0 ), la fuerza eléctrica tendrá distinto signo que el campo y por tanto q se moverá en sentido contrario al campo.

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