Electrostatica

ELECTROSTATICA

• EDGAR ANDRES ORTIZ JAIMES
• GRADO: 11-06
• PROFESOR: MARCO NAVARRO
• I.E COLEGIO SAGRADO CORAZON DE JESUS
• CUCUTA
• 2017
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LA ELECTRICIDAD

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• La electricidad es un fenómeno originado por el movimiento que experimentan los electrones, partículas de masa muy pequeña que se encuentran en torno al núcleo del Átomo. En Grecia se estudio la propiedad que tenian ciertos cuerpos de atraer objetos livianos despues de ser frotados, al principio solo creian que era el ambar el unico que podia hacer esto, pero en el siglo XVI el fisico ingles William Gilbert descrubrió que otras sustancias tambien podian adquirir esta propiedad. A estas sustancias las denominó sustancias electricas y a la propiedad la denomino electricidad.
• Posteriormente, en 1733 el fisico frances Charles du Fay, estudio las interacciones replsivas de la electricidad y encontro que materiales electrizados del mismo tipo se repelian y los opuestos se atraian.

LA ELECTRIZACIÓN

• La electrización es cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado. La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática.
• Debemos considerar que la materia está hecha de átomos, y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo número des cargas positivas y negativas.
• Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie triboeléctrica
• Un ejemplo de electrizacion es cuando se frota con un paño un globo inflado y se puede observar que atrae pequeños trozos de un material liviano. Tambien se puede observar que se puede adherir a una superficie como un pizarrón.
• Electrización por frotamiento (Incorporar)

CARGAS ELECTRICAS

• La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas por la mediación de campos electromagnéticos. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo, a su vez, generadora de ellos. La denominada interacción electromagnética entre carga y campo electrico es una de las cuatro interacciones fundamentales de la física. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones. Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva. Es decir, la suma algebraica de las cargas positivas y negativas no varía en el tiempo.
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• Legenda: Tipo de interacción (atractiva o repulsiva) entre cargas de igual y distinta naturaleza.

CONSERVACIÓN DE CARGA

• La carga eléctrica de un cuerpo u objeto es la suma de las cargas de cada uno de sus constituyentes mínimos: moléculas, átomos y partículas elementales. Por ello se dice que la carga eléctrica está cuantizada. Además, las cargas se pueden mover o intercambiar, pero sin que se produzcan cambios en su cantidad total (ley de conservación de la carga). Los electrones no se crean ni se destruyen, sino que simplemente se transfieren de un material a otro. El Principio de la conservación de la carga dice que todo objeto cuyo número de electrones sea distinto al de protones tiene carga eléctrica. Si tiene más electrones que protones la carga es negativa. Si tiene menos electrones que protones, la carga es positiva. En concordancia con los resultados experimentales, el principio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva.Cuando un cuerpo es electrizado por otro, la cantidad de electricidad que recibe uno de los cuerpos es igual a la que cede el otro. La carga se conserva.En todo proceso, ya sea en gran escala o en el nivel atómico y nuclear, se aplica el concepto de conservación de la carga. Jamás se ha observado caso alguno de creación o destrucción de carga neta.
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CONDUCTORES Y AISLANTES

• Son materiales aislantes de la electricidad aquellos que dificultan e incluso impiden el paso de la corriente eléctrica (electrones). Los materiales aislantes se emplean en electricidad para evitar fugas y accidentes eléctricos.Los materiales conductores de la electricidad dejan pasar fácilmente la corriente. Son los componentes de todos los elementos del circuito eléctrico, especialmente los cables. Los materiales conductores más comunes son los metales
• .Conductor eléctrico: Cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo de electricidad. Un buen conductor de electricidad, como la plata o el cobre, puede tener una conductividad mil millones de veces superior a la de un buen aislante, como el vidrio o la mica..
• Aislantes eléctricos: El aislante perfecto para las aplicaciones eléctricas sería un material absolutamente no conductor, pero ese material no existe. Los materiales empleados como aislantes siempre conducen algo la electricidad, pero presentan una resistencia al paso de corriente eléctrica hasta 2,5 x 1024 veces mayor que la de los buenos conductores eléctricos como la plata o el cobre.
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CARGA POR CONTACTO E INDUCCIÓN

• La carga por contacto se produce si se toca un cuerpo con otro cargado eléctricamente. Cuando esto ocurre se produce un paso de electrones de un cuerpo al otro, con lo cual se electriza. Por ejemplo, si se suspende una pequeña esfera conductora neutra de un hilo y se le acerca una barra cargada eléctricamente hasta establecer contacto momentáneo, se observa que entre la esfera y la barra hay fuerza de repulsión, lo cual nos permita concluir que la esfera ha sido cargada con el mismo tipo de carga que la barra. La carga por inducción consiste en acercar un objeto cargado a otro en el cual se puede presentar una redistribución de cargas; de esta manera, cuando obtenemos, por ejemplo en una esfera, que se concentren cargas positivas, basta con aislar eléctricamente la misma para que esta conserve la carga que inducimos en ella.
• Carga por contacto e induccion! (Incorporar)

POLARIZACIÓN DE LA CARGA

• La inducción no se limita a los conductores, cuando acercamos una barra cargada a un aislante no hay electrones libres que puedan desplazarse por el material aislante; lo que ocurre es un reordenamiento de las posiciones de las cargas dentro de los propios átomos y moléculas.
• Por inducción un lado del átomo o molécula se hace ligeramente mas positivo o negativo que el lado opuesto por lo que decimos que el átomo está eléctricamente polarizado. Si, por ejemplo, la barra es negativa, entonces el lado positivo del átomo o molécula se orienta hacia la barra y el lado negativo queda orientado en sentido contrario.
• Se presenta el fenómeno de polarización cuando trozos de papel neutros son atraídos por un objeto cargado o cuando se coloca un globo cargado en una pared.
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LA LEY DE COULOMB

• La ley de coulomb puede expresarse como la magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con 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.
• La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.
• Se nombra en reconocimiento del físico francés Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806), que la enunció en 1785 y forma la base de la electroestática.
• La ley de Coulomb es válida solo en condiciones estacionarias, es decir, cuando no hay movimiento de las cargas o, como aproximación cuando el movimiento se realiza a velocidades bajas y en trayectorias rectilíneas uniformes. Es por ello que es llamada fuerza electrostática.
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• Legenda: Ley de Coulomb expresando los signos de cargas de diferente signo, y de cargas del mismo signo.

FUERZA ELECTRICA EN OTRO MATERIAL

• La fuerza eléctrica depende de la constante electrostática K, la cual se definió para el vacío y que, en términos prácticos, es la misma para el aire. Si el medio es otro, esta constante presenta variaciones notables de tal forma que la fuerza electrostática entre los cuerpos cargados presenta variaciones.
• La constante Kd es la constante dieléctrica del medio material y no tiene unidades.
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