Electricidad y Magnetismo


Tutorial de electricidad y magnetismo
http://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/electymagnet/index.htm

UNIDAD I
ELECTROSTATICA
1.1. Introducción
La palabra estática significa en reposo y la electricidad puede encontrarse en reposo.  Cuando se frotan ciertos materiales entre sí, la fricción causa una transferencia de electrones de un material al otro.  Un material puede perder electronesen tanto otro los ganará.  Alrededor de cada uno de estos materiales existirá un campo electrostático y una diferencia de potencial, entre los materiales de diferentes cargas.  Un material que gana electrones se carga negativamente, y uno que entrega electrones se carga positivamente.
Una de las leyes básicas de la electricidad es:
Los cuerpos con cargas diferentes se atraen.
Los cuerpos concargas semejantes se repelen.
El campo eléctrico invisible de fuerza que existe alrededor de un cuerpo cargado, puede detectarse con un electroscopio. Por lo tanto llamaremos electricidad al movimiento de electrones.
Electrostática.  Estudio de la electricidad en reposo.
Ionización.  La capacidad de desprender un electrón.  Cargas iguales se repelen. Cargar es ionizar.
1.2. Sistema deunidades
Hay dos grandes sistemas de unidades en el mundo actualmente : el sistema inglés y el sistema métrico.
El sistema métrico.
La necesidad de contar con un sistema más uniforme y adecuado de unidades condujo al desarrollo del sistema métrico, que se emplea hoy en la mayor parte de los países del mundo.
El metro fue asignado a la unidad de longitud. Ese vocablo se tomó de la palabra griegametron, que significa medida.  El metro se definió inicialmente como la diezmillonésima parte de la distancia entre el Polo Norte y el Ecuador a lo largo de un meridiano que pasaba por Francia.
Tabla 1.1.  Prefijos del sistema métrico

La unidad de carga en el SI de unidades es el coulomb (C).  El coulomb se define en términos de la unidad de corriente llamada ampere (A), donde la corriente esigual a la rapidez de flujo de carga.
En el sistema métrico, una unidad de la intensidad del campo eléctrico es el newton por coulomb (N/C).  La utilidad de esta definición descansa en el hecho de que si se conoce el campo en un punto dado, puede predecirse la fuerza que actuará sobre cualquier carga colocada en dicho punto.
La dirección (y sentido) de la intensidad del campo eléctrico E enun punto del espacio, es la misma que la dirección (y sentido) en la cual una carga positiva se movería si fuera colocada en dicho punto.
1.3. Carga eléctrica y sus propiedades
Es posible llevar a cabo cierto número de experimentos para demostrar la existencia de fuerzas y cargas eléctricas. Por ejemplo, si frotamos un peine contra nuestro pelo, se observará que aquél atraerá pedacitos depapel.  A menudo la fuerza de atracción es lo suficientemente fuerte como para mantener suspendidos los pedacitos de papel.  El mismo efecto ocurre al frotar otros materiales, tales como vidrio o el caucho.
En una sucesión sistemática de experimentos un tanto simples, se encuentra que existen dos tipos de cargas eléctricas a las cuales Benjamín Franklin les dio el nombre de positiva y negativa.
Parademostrar este hecho, considérese que se frota una barra dura de caucho contra una piel y a continuación se suspende de un hilo no metálico, como se muestra en la fig. 1.1.  Cuando una barra de vidrio frotada con una tela de seda se acerca a la barra de caucho, ésta será atraída hacia la barra de vidrio.  Por otro lado, si dos barras de caucho cargadas (o bien dos barras de vidrio cargadas) seaproximan una a la otra, como se muestra en figura 1.1.b., la fuerza entre ellas será de repulsión.  Esta observación demuestra que el caucho y el vidrio se encuentran en dos estados de electrificación diferentes.  Con base en estas observaciones, podemos concluir que cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen.

Figura 1.1. a). La barra de caucho cargada negativamente, suspendida...