Electrost Tica

Electrostática

Con el estudio de la electrostática se da inicio a la búsqueda del conocimiento que nos permitirá comprender algunos fenómenos eléctricos. La electrostática es el punto de partida para el estudio del fenómeno de la electricidad, su control por parte del hombre y, por cierto, es la base de numerosas aplicaciones científicas y tecnológicas.
1.- Definición
Rama de la Física queanaliza 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.
Históricamente, la electrostática fue la rama delelectromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden serestudiadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.
2.- Ley de las cargas eléctricas
Enuncia que las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de diferente signo se atraen; es decir que las fuerzas electrostáticas entre cargas de igual signo son de repulsión, mientras que las fuerzas electrostáticas entre cargas de signos opuestos son de atracción.
3.- Cargas atómicas
Unátomo está formado por un núcleo central y una corteza compuesta por órbitas. El núcleo contiene una determinada cantidad fija de partículas denominadas “protones”, con carga eléctrica positiva, e igual cantidad de otras partículas denominadas “neutrones”, con carga eléctrica neutra. El átomo posee también una corteza o nube de partículas girando constantemente alrededor de su núcleo centraldenominadas “electrones”, que tiene carga eléctrica negativa (–).
Normalmente un átomo mantiene carga eléctrica neutra mientras no se altere el balance existente entre la cantidad de electrones con carga negativa girando en su última órbita y la cantidad de protones con carga positiva contenidas en el núcleo. Sin embargo, ese balance se puede alterar si excitamos el átomo mediante la aplicación de calor,luz, corriente eléctrica o por medio de una reacción química. Con alguno de esos métodos un átomo puede ganar o ceder uno o varios electrones en su última órbita y convertirse en un ión del propio elemento químico.
Así, cuando el átomo cede o pierde electrones, se convierte en un ión positivo o “catión” del elemento de que se trate, debido a que en esa situación la carga eléctrica positiva de losprotones del núcleo supera a la negativa de los electrones que quedan girando en sus respectivas órbitas.
En el caso contrario, cuando el átomo gana algún electrón en la última órbita, se convierte en un ión negativo o “anión”, pues en ese caso la carga eléctrica negativa (–) de los de electrones superará a la carga positiva de los protones contenidos en el núcleo.
Tanto los iones positivos comolos negativos, son los responsables de que los átomos manifiesten fenómenos físicos y reacciones químicas.
4.- Materiales eléctricamente cargados
Las cargas eléctricas se pueden mover a través de los materiales, pero no se mueven de la misma manera en todos ellos. A la propiedad que indica la facilidad con que las cargas se mueven a a través de un material específico se la denominaconductividad.
Según su conductividad, podemos dividir todos los materiales en dos grandes grupos:
Materiales conductores. Son los que tienen una estructura atómica que favorece que las cargas eléctricas se puedan mover con facilidad por su interior. En general, todos los metales son buenos conductores.
Materiales aislantes, son los que tienen los electrones muy ligados al átomo al que pertenecen, de manera...