ELECTROSTATICA

ELECTROSTATICA

1. COMPO ELECTRICO

   • 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.
     • La ecuación que relaciona un campo eléctrico E con la fuerza que ejerce sobre una carga q está dada por la siguiente ecuación: F = qE
       • Donde F es la fuerza eléctrica que actúa sobre la carga eléctrica q introducida en el campo con una intensidad E. Notemos que tanto F como E son magnitudes vectoriales, dotadas de sentido y dirección. A partir de allí, es posible avanzar matemáticamente al incorporar la Ley de Coulomb, obteniendo que E = F/q = 1/4πϵ0 = (qi/r2).ȓi, donde ȓi son los vectores unitarios que marcan la dirección de la recta que une cada carga qi con cada carga q.

2. POTENCIAL ELECTRICO

   • El potencial eléctrico en un punto del espacio es una magnitud escalar que nos permite obtener una medida del campo eléctrico en dicho punto a través de la energía potencial electrostática que adquiriría una carga si la situasemos en ese punto. 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.
     • Como fórmula, se indica que el potencial eléctrico de un punto X a un punto Y es el trabajo necesario para mover la carga positiva unitaria q desde X a Y. Los voltios y los joules (o julios) son las unidades que se emplean para expresar el potencial eléctrico.

3. LEYES DE LA ELECTROESTATICA

   • La electrostática describe los fenómenos que tienen lugar en sistemas donde distribuciones de carga eléctrica mantienen su localización invariante en el tiempo. En otras palabras, los cuerpos cargados deben permanecer en reposo. A´un más, cada porción de carga debe permanecer en reposo dentro del cuerpo cargado. Aquí se pone de manifiesto la necesidad de un “soporte mecánico”que permita el equilibrio estable de los cuerpos en los que reside la carga, a la vez que impida la migración de carga dentro de cada cuerpo.
     • Ley cualitativa
       • “Las cargas eléctricas de la misma naturaleza (igual signo) se repelan y las de naturaleza diferente (signo diferente) se atraen.
     • Ley cuantitativa
       • (Ley de Coulomb) “Las fuerzas que se ejercen entre dos cargas eléctricas son directamente proporcional a los valores de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa”
     • Ley de Gauss
       • Cuando una distribución de carga tiene una simetría sencilla, es posible calcular el campo eléctrico que crea con ayuda de la ley de Gauss. La ley de Gauss deriva del concepto de flujo del campo eléctrico. El flujo del campo eléctrico a través de cualquier superficie cerrada es igual a la carga q contenida dentro de la superficie, dividida por la constante ε0. La superficie cerrada empleada para calcular el flujo del campo eléctrico se denomina superficie gaussiana.

4. CONDENSADORES

   • Un condensador es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica en forma de diferencia de potencial para liberarla posteriormente. También se suele llamar capacitor eléctrico.
     • Para almacenar la carga eléctrica, utiliza dos placas o superficies conductoras en forma de láminas separadas por un material dieléctrico (aislante). Estas placas son las que se cargarán eléctricamente cuando lo conectemos a una batería o a una fuente de tensión. Las placas se cargarán con la misma cantidad de carga (q) pero con distintos signos (una + y la otra -).

5. PRINCIPIO DE CUANTIZACION DE LA CARGA

   • En la cuantificación cuando un cuerpo se carga eléctricamente, esta carga es proporcional al número de electrones ganados o perdidos. En la cuantificación cuando un cuerpo se carga eléctricamente, esta carga es proporcional al número de electrones ganados o perdidos.
     • La carga eléctrica está cuantizada. Esto quiere decir que existe un valor mínimo de la carga eléctrica que no puede dividirse. Aunque, ¿cómo se calcula la carga? La fórmula para calcular la carga en un circuito eléctrico es: Fórmula Carga Eléctrica: Q = I x t ; Donde Q es la carga en culombios, I la intensidad en Amperios y t el tiempo en segundos. De esta fórmula se deduce la propia definición del culombio.