ELECTRICIDAD

ELECTRICIDAD

1. La palabra electricidad proviene del vocablo griego elektrón, que significa ámbar. Es una manifestación de la energía

   • Electrostática, estudia las cargas eléctricas en reposo.
   • Electrodinámica, estudia las cargas eléctricas en movimiento.
   • Electromagnetismo, estudia la relación entre las corrientes eléctricas y el campo magnético.

2. Carga

   • Toda la materia, es decir, cualquier tipo de cuerpo, se compone de átomos y éstos de partículas elementales como los electrones, protones y neutrones. Los electrones y los protones tienen una propiedad llamada carga eléctrica
     • Los neutrones son eléctricamente neutros. Los electrones poseen una carga negativa. Los protones la tienen positiva.
     • Átomo: constituido por un núcleo, en él se encuentran los protones y los neutrones, y a su alrededor giran los electrones. Los átomos de cualquier elemento químico son neutros. Sin embargo, un átomo puede ganar electrones y quedar con carga negativa, o bien, perderlos y adquirir carga positiva. La carga de un electrón neutraliza la de un protón.
     • El frotamiento es una manera sencilla de cargar eléctricamente un cuerpo. Cuando un objeto se electriza la carga no se crea, pues siempre ha estado ahí, ni se producen nuevos electrones, sólo pasan de un cuerpo a otro. Esta observación posibilita comprender la ley de la conservación de la carga que dice: es imposible producir o destruir una carga positiva sin producir al mismo tiempo una carga negativa de idéntica magnitud; por tanto, la carga eléctrica total del Universo es una magnitud constante, no se crea ni se destruye.

3. Un principio fundamental de la electricidad es el siguiente: cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen.

4. Los cuerpos se electrizan por:

   • Frotamiento: es una forma sencilla de cargar eléctricamente un cuerpo, cuando el cabello se peina con vigor, pierde algunos electrones, adquiriendo entonces carga positiva.
   • Inducción: cuando un cuerpo se carga eléctricamente al acercarse a otro ya electrizado. Una barra de plástico cargada se acerca a un trozo de papel en estado neutro o descargado; a medida que la barra se aproxima, repele los electrones del papel hasta el lado más alejado del átomo.
   • Contacto: se origina cuando un cuerpo saturado de electrones cede algunos a otro cuerpo con el cual tiene contacto. Pero si un cuerpo carente de electrones, o con carga positiva, se une con otro, atraerá parte de los electrones de dicho cuerpo.

5. Aislantes

   • En general, los materiales son aislantes si al electrizarlos por frotamiento y sujetarlos con la mano, conservan su carga aun estando conectados con el suelo por medio de algún cuerpo.
     • Algunos ejemplos de materiales aislantes son: la madera, el vidrio, el caucho, las resinas y los plásticos, la porcelana, la seda, la mica y el papel.

6. Consuctores

   • Los materiales son conductores si se electrizan por frotamiento sólo cuando no están sujetos por la mano y se mantienen apartados del suelo por medio de un cuerpo aislante.. Se electrizan en toda su superficie, aunque sólo se frote un punto de la misma..
     • Como conductores tenemos a todos los metales, soluciones de ácidos, bases y sales disueltas en agua, así como el cuerpo humano.

7. Ley de Coulumb

   • En el Sistema Internacional (SI) se utiliza el coulomb (C). Un coulomb representa la carga eléctrica que tienen 6 trillones 240 mil billones de electrones, es decir: 1 coulomb = 1 C = 6.24 x 1018 electrones.
   • El coulomb es una unidad de carga eléctrica muy grande, por lo cual es común utilizar submúltiplos, como el milicoulomb (mC = 1 x 10-3 C), el microcoulomb (µC = 1 x 10-6 C) o el nanocoulomb (nC=1x10-9C). La carga de un electrón y un protón expresada en coulombs es la siguiente: 1 electrón = -1.6 x 10-19C 1 protón = 1.6 x 10-19C
   • "La magnitud de la fuerza eléctrica de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales, q1 y q2, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r que las separa."