Campos electrostaticos

CAMPOS ELECTROSTATICOS EN EL ESPACIO MATERIAL.

Las cargas eléctricas no precisan de ningún medio material para influir entre ellas y por ello las fuerzas eléctricas son consideradas fuerzas de acción a distancia. En virtud de ello se recurre al concepto de campo electrostático para facilitar la descripción, en términos físicos, de la influencia que una o más cargas ejercen sobre el espacio quelas rodea.

Corriente de Conducción y Corriente de Convección.

El movimiento de cargas libres ocasiona dos tipos de corriente eléctrica: corrientes de convección y corrientes de conducción.
Las corrientes de convección se deben al movimiento de partículas con carga positiva o negativa en el vacío, en un gas enrarecido o en el aire. Como ejemplo conocido tenemos los haces de electrones en untubo de rayos catódicos y las descargas atmosféricas. No están regidas por la ley de Ohm.
El mecanismo de las corrientes de conducción es distinto. En su estado normal los átomos de un conductor ocupan posiciones regulares en la estructura cristalina. Los átomos consisten en un núcleo con carga positiva rodeados de electrones dispuestos en capas. Los electrones de las capas exteriores tienen unaligadura muy débil con el núcleo y pueden pasar de un átomo a otro en forma aleatoria. Cuando se aplica un campo eléctrico externo a un conductor tiene lugar un movimiento organizado de los electrones de conducción y se produce una corriente eléctrica. La velocidad media de deriva de los electrones es muy baja, del orden de 10-4 o 10-3 m/s, ya que chocan con los átomos durante su movimiento ydisipan parte de su energía cinética en forma de calor (efecto Joule).

• CONDUCCIÓN:
La conducción es el transporte de calor a través de una sustancia y tiene lugar cuando se ponen en contacto dos objetos a diferentes temperaturas. El calor fluye desde el objeto que está a mayor temperatura hasta el que la tiene menor. La conducción continúa hasta que los dos objetos alcanzan a la mismatemperatura (equilibrio térmico).

Podemos explicarlo si tenemos en cuenta las "colisiones de las moléculas". En la superficie de contacto de los dos objetos las moléculas del objeto que tiene mayor temperatura, que se mueven más deprisa, colisionan con las del objeto que está a menor temperatura, que se mueven más despacio. A medida que colisionan, las moléculas rápidas ceden parte de su energía alas más lentas. Estas a su vez colisionan con otras moléculas contiguas. Este proceso continúa hasta que la energía se extiende a todas las moléculas del objeto que estaba inicialmente a menor temperatura. Finalmente alcanzan todas las mismas energías cinéticas y en consecuencia la misma temperatura.
Algunas sustancias conducen el calor mejor que otras.
Los sólidos son mejores conductores que loslíquidos y éstos mejor que los gases.
Los metales son muy buenos conductores del calor, mientras que el aire es un mal conductor.
Cuando un líquido se calienta, se producen las corrientes de convección. Lo que sucede es lo siguiente: la porción del líquido que está más abajo, cercano a la fuente de calor, se calienta (su temperatura se eleva) y, por consiguiente, esa porción del líquido sedilata. Eso significa que esa parte del líquido se hace menos densa y, en consecuencia tiende a flotar.
Esto significa que la porción de líquido que está abajo tiende a subir, mientras que el líquido cercano a la superficie más frío y más denso tiende a hundirse.

De esta manera se produce una corriente, llamada de convección, con líquido caliente y poco denso que asciende y líquido frío y másdenso que desciende.

Esto se repite ya que el líquido que subió tiende a enfriarse (y ponerse más denso) al estar lejos de la fuente de calor mientras que el líquido que descendió se calienta (y se torna menos denso) al estar más cercano a la fuente de calor.

Estas corrientes de convección son las que permiten que todo el líquido en el recipiente vaya paulatinamente adquiriendo una temperatura...