Electrostatica

ELECTROSTATICA

Marcia Sierra Mejia, Eric cogollo Soto y Alejandro Díaz Ávila

Facultad de Ciencias Agrícolas

Programa: Ingeniería Agronómica

Universidad de Córdoba

Prof.

Julio Madera Yaces

RESUMEN

En el desarrollo del laboratorio de electrostática pudimos realizar una serie de experimentos de cada uno de los diferentes tipos de carga en un cuerpo, determinamos como dos materiales se puedes cargar por simple proceso de fricción y como serían sus cargas dependiendo de la naturaleza de su material con base a esto se pude determinar de qué forma está cargado dicho cuerpo al ser sometido a un proceso de fricción, también determinamos el efecto que obtienen ciertos cuerpos al ser polarizados gracias a la carga por inducción que ejerce un cuerpo cargado a uno neutro, que por simple repulsión ocasiona este efecto, con estos tipos de cargas podemos reconocer e identificar de que forma un cuerpo se descarga o se carga.

TEORÍA RELACIONADA

Electrostática:

La electrostática es la rama de la Física que analiza los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en equilibrio. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.

¿Qué es la electrostática?

Podríamos decir que es el área de la física que se encarga de estudiar fenómenos asociados a cargas eléctricas en reposo.

Ya desde la antigüedad se sabía que al frotar objetos se obtenía como consecuencia la propiedad que adquirían para atraer pequeñas partículas. Posteriormente se descubre que dos objetos de la misma naturaleza frotados por un mismo objeto se repelen entre sí, por ejemplo dos barras de caucho frotadas con un paño; al acercar entre sí las barras estas se repelen. También se descubrió que dos materiales distintos al ser frotados por un mismo objeto tiene la propiedad de atraerse, por ejemplo una barra de caucho y una de vidrio frotadas por un paño; al acercarse entre sí éstas se atraen. Bueno, entonces se dijo que unos tenían carga eléctrica de un tipo y los otros de otro tipo. Posteriormente fue Benjamín Franklin quien les asignó los nombres de cargas positivas y cargas negativas.

Carga eléctrica:

A instancias de la Física la carga eléctrica resulta ser una propiedad intrínseca que presentan algunas partículas subatómicas la cual se manifestará a través de atracciones y repulsiones que determinarán las interacciones electromagnéticas entre ellas, siendo las mismas cargas positivas y cargas negativas.

¿Cuándo un cuerpo está cargado eléctricamente?

Un cuerpo cualquiera está formado por moléculas y éstas están formadas por átomos. Los átomos poseen, básicamente, tres tipos de partículas: electrones, protones y neutrones. Se ha descubierto que los electrones y los protones tienen propiedades eléctricas mientras que los neutrones no la poseen. A los electrones se les asignó la propiedad de tener carga negativa y a los protones carga positiva. Se dice, entonces, que un cuerpo está cargado negativamente si tiene un exceso de electrones y está cargado positivamente si tiene una ausencia de electrones, es decir, si tiene más protones que electrones.

- Ya se ha mencionado anteriormente que cargas del mismo tipo se repelen y de distinto tipo se atraen. Esta atracción o repulsión entre cuerpos cargados eléctricamente permite la introducción de la existencia de fuerzas eléctricas, que serían de atracción o de repulsión.

- Por último, y no porque sea menos importante, mencionaremos que la cantidad de carga eléctrica se conserva. Es decir, si consideramos las cargas eléctricas de todos los cuerpos, la suma total de la cantidad de carga se mantiene constante. Se verifica, entonces, que si un cuerpo “pierde” carga eléctrica hay otro u otros que la están “ganando” para sí.

Procesos de electrización:

Se trata de procedimiento que permite que un cuerpo que se encuentra neutro eléctricamente adquiera carga eléctrica de algún tipo. Trataremos tres procedimientos, a saber: por fricción, por contacto y por inducción. Un cuerpo que se carga eléctricamente, por algún mecanismo, se dice que adquiere carga electrostática.

Por fricción:

Para cargar un cuerpo neutro por el método de fricción se necesitan dos cuerpos neutros eléctricamente. Si no hay seguridad de que lo estén deberán conectarse, brevemente, a tierra.

Una vez que se tiene la seguridad de contar con dos cuerpos neutros eléctricamente se ponen en contacto y se friccionan entre sí. Ocurre que a nivel superficial de ambos cuerpos se produce un traspaso de electrones de uno a otro cuerpo. Aquel que reciba más electrones quedará cargado negativamente y el otro, que cedió más electrones, quedará cargado positivamente. Hay materiales que por características propias al ser frotados van a quedar con un tipo determinado de carga, por ejemplo, si frotamos piel de gato con ámbar, el ámbar quedará cargado negativamente y la piel con carga positiva. Y si frotamos un paño de seda con un trozo de vidrio el vidrio quedará cargado positivamente y el paño con carga negativa.

Por contacto:

Aquí necesitamos un cuerpo previamente cargado, por ejemplo negativamente, y otro neutro. Ya sabemos que hacer para asegurarnos de que esté neutro.

El procedimiento es muy simple: basta ponerlos en contacto, que se toquen entre sí. Lo que sucede es que mientras dure el contacto la carga total que existe entre ambos cuerpos tiene a dividirse proporcionalmente según las capacidades que tiene cada uno de ellos para poseer carga eléctrica, consecuencia de esto es que el cuerpo que está cargado (negativamente se dijo) le traspasa, a nivel superficial, parte de sus electrones que tenía en exceso al que estaba neutro. De esta forma el que estaba neutro quedará cargado negativamente

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