Electrostática

ELECTROSTÁTICA

Juan Manuel Ramírez Boada
Katherinne Ayala Alférez
Edwer Ariel González López

Presentado a: Ubeimar Fuentes

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Seccional Sogamoso
Electromagnetismo y Electrónica
2011
INTRODUCCION

En el mundo de la física experimental encontramos el área del electromagnetismo la cual fue un descubrimiento muy importante parala tecnología de la humanidad, ya que estudia el mundo microscópico de la materia en los que encontramos las partículas elementales a nivel atómico y por lo tanto llegamos a conceptos como la carga y descarga eléctrica de algunos objetos. Para llegar al concepto fundamental del electromagnetismo se empieza con el estudio de las cargas eléctricas en reposo, por lo tanto en este laboratorio se da unmarco teórico fundamental de la electrostática y se realizan algunas experiencias con diferentes elementos de laboratorio como el electroscopio, el generador de Van de Graaff y la fuente electrostática, en otras, con el fin de encontrar una explicación física de la carga y descarga eléctrica de los materiales.

OBJETIVOS
Objetivo general: Analizar teórica y experimentalmente el comportamientode las cargas eléctricas en reposo, realizando experiencias con diferentes elementos del laboratorio como el electroscopio, el generador de Van de Graaff y la fuente electrostática.

Objetivos específicos.
* Analizar las formas de generar cargas eléctricas por frotamiento, inducción y conducción.
* Conocer las razones de la repulsión y atracción entre cargas.
* Distinguir entre unmaterial conductor, semiconductor y aislante.
* Identificar y manejar el generador de Van de Graaff, la fuente electrostática y el electroscopio.

MARCO TEORICO
La materia está constituida microscópicamente por átomos neutros los cuales a su vez están formados por un núcleo con carga positiva donde se encuentren los protones (+e con carga positiva) y neutrones (no posee carga), y alrededorde este se hallan los electrones (-e con carga negativa), por lo tanto la electrostática estudia el comportamiento de las cargas en reposo.

Las cargas eléctricas poseen las siguientes propiedades:
* Existen dos tipos de cargas en la naturaleza las cuales se repelen si son de igual carga y se atraen si son de diferente carga, fue descubierto por Benjamín Franklin.
* La carga se conserva,es decir, no se crea ni se destruye sino que se trasfiere.
* La carga esta cuantizada: esto se descubrió gracias al experimento de Millikan de la gota de aceite para encontrar el valor de la carga del electrón (-e=1,602x10^-19C), en la cual se encontró que la carga eléctrica se presenta como algún múltiplo integral de cierta unidad de carga e, es decir que la carga eléctrica se puedeescribirse como q=Ne, donde N es algún número entero. También se descubrió que la carga del protón era igual al valor de la del electrón pero de signo opuesto (e=1, 602x10^-19C), por lo tanto e es la unidad fundamental de carga tanto positiva como negativa. En la siguiente tabla está el símbolo, el nombre y la masa de las partículas fundamentales de la materia.
Debido a la composición de la materia y asus propiedades al frotar algunos materiales con otros hay intercambio de cargas tanto positivas como negativas, por consiguiente cuando hay exceso de carga el átomo se encuentra ionizado.
carga | Partícula. | Masa (Kg) |
-e | Electrón | 9,11x10ˆ-31 |
e | Protón | 1,67x10ˆ-27 |
0 | Neutrón | 1,67x10ˆ-27 |
e+n | Deuterón (Protón neutrón) | 3,34x10ˆ-27 |
2(e+n) | Partícula alfa (α)(núcleo de He doblemente ionizado) | 6,68x10ˆ-27 |

Formas de cargar eléctricamente un cuerpo
A.- Electrización por contacto
Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.
B.- Electrización por frotamiento...