Electroestatica

1-. INTRODUCCION TEORICA

Los átomos son agrupaciones complejas de partículas subatómicas. Para esta introducción nombraremos tres partículas subatómicas que son:

➢ Protón.
➢ Neutrón
➢ Electrón

Estas partículas están dispuestas en general, del mismo modo en todos los átomos. Los protones y neutrones forman siempre un conjunto apretado llamado núcleo, cuyo diámetro, silo suponemos esférico, es del orden de 10-12 cm.
Fuera del núcleo y a distancias relativamente grandes de él, se encuentran los electrones. Si utilizamos el modelo atómico de NIELS BOHR, podemos imaginar los electrones girando alrededor del núcleo y describiendo orbitas circulares o elípticas con un diámetro del orden de 2 o 3 x 10-8 cm.
En un átomo, siempre que esté en estado normal, noionizado, el número de protones es igual al número de electrones.
La masa de un protón y de un neutrón es aproximadamente 1840 veces mayor que la del electrón.
Se encuentra que el protón y el electrón, además de la fuerza de atracción gravitatoria (ejercicio N° 1 de la práctica) que existe entre ellos, experimentan entre sí otro tipo de fuerza que se produce debido a una propiedad llamadaelectricidad o carga eléctrica. Aparecen así, arbitrariamente, dos tipos de carga eléctrica: positiva y negativa. Los protones poseen la carga positiva y los electrones la negativa. Todos los electrones tienen la misma carga negativa (1,6 x 10-19 Coul) y todos los protones la misma carga positiva.
Los átomos de una sustancia cualquiera contienen el mismo numero de protones y electrones, porconsiguiente, la materia no presenta en condiciones normales efectos eléctricos y se dice que es neutra.
Ahora bien, si en un cuerpo alteramos mediante algún procedimiento, el equilibrio entre electrones y protones, es decir, creamos un exceso o defecto de electrones, se dirá que ese cuerpo está cargado.
Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende aperder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie Triboeléctrica. En función de la polaridad que adquieren los distintos materiales al ser frotados entre sí, se los ha ordenado en una serie denominada serie Triboeléctrica.

Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es másnegativo en la serie Triboeléctrica.
Un ejemplo de materiales ordenados de más positivo a más negativo es el siguiente:

|•VIDRIO |
|•CABELLO HUMANO |
|•NYLON |
|•LANA |
|• PIEL |
|•ALUMINIO |
|•POLIESTER|
|• PAPEL |
|• ALGODÓN |
|•ACERO |

El vidrio frotado con nylon provoca un desbalance de cargas por que ambos materiales ocupan posiciones distintas en la serie triboeléctrica, lo mismo se puede decir de la lana con el algodón, etc. Cuando dos materiales entran en contacto, uno de los materiales puedecapturar electrones del otro material. La cantidad de carga depende de la naturaleza de los materiales (de su separación en la serie triboeléctrica), y del área de la superficie que entra en contacto. Otros factores que intervienen son: el estado de las superficies, si son lisas o rugosas (entonces, la superficie de contacto es pequeña), la humedad o impurezas que contengan las superficies queproporcionan un camino para que se recombinen las cargas, la presencia de impurezas en el aire, que tiene el mismo efecto que la humedad, etc.
De lo expuesto se concluye que:

 

Debe considerarse que además de la forma de producir el desbalance de cargas eléctricas por frotamiento, existen otras dos formas, de interés para este curso, de lograr ese cometido.
Estas variantes son:

➢...