Electrostatica xerografia

INTRODUCCIÓN:

En la cultura actual nos encontramos rodeado de aparatos eléctricos de todas clases, desde lámparas, relojes de baterías, motores y aparatos de sonido estereofónico hasta computadoras y mucho más.

Para comprender los aparatos que se han convertido en parte de nuestra vida cotidiana, en primer lugar debe entenderse que es la electricidad.

Un tipo de esta es laelectricidad estática y un claro ejemplo es la xerografía.

1-CONCEPTOS BÁSICOS:
1.1-ELECTROSTÁTICA:
La electrostática es la rama de la física que estudia los fenómenos producidos por distribuciones de cargas eléctricas, esto es, el campo electrostático de un cuerpo cargado.
Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley deCoulomb 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 ser estudiadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.
Laexistencia del fenómeno electrostático es bien conocido desde la antigüedad, existen numerosos ejemplos ilustrativos que hoy forman parte de la enseñanza moderna, como el hecho de que ciertos materiales se cargan de electricidad por simple frotamiento y atraen pequeños trozos de papel o pelo, por ejemplo un globo inflado que previamente se ha frotado con un paño seco.

1.2-CONCEPTOS MATEMÁTICOSFUNDAMENTALES:
1.2.1La ley de Coulomb
La ecuación fundamental de la electrostática es la ley de Coulomb, que describe la fuerza entre dos cargas puntuales Q1 y Q2. Dentro de un medio homogéneo como es el aire, la relación se expresa como:

donde F es la fuerza, es una constante característica del medio, llamada la « permitividad ». En el caso del vacío, se denota como 0. La permitividad del aire essolo un 0,5‰ superior a la del vacío, por lo que a menudo se usan indistintamente.

Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las cargas de signo opuesto se atraen entre sí. La fuerza es proporcional al producto de las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas.

La acción a distancia se efectúa por medio del campo eléctricoexistente en el punto en el cual está situado cada carga.así mismo es....

1.2.2El campo eléctrico
El campo eléctrico (en unidades de voltios por metro) se define como la fuerza (en newtons) por unidad de carga (en coulombs). De esta definición y de la ley de Coulomb, se desprende que la magnitud de un campo eléctrico E creado por una carga puntual Q es:

1.2.3 La ley de Gauss
La ley de Gaussestablece que el flujo eléctrico total a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica total encerrada dentro de la superficie. La constante de proporcionalidad es la permitividad del vacío.

Matemáticamente, la ley de Gauss toma la forma de una ecuación integral:

Alternativamente, en forma diferencial, la ecuación es

1.2.4La ecuación de Poisson
La definición delpotencial electrostático, combinada con la forma diferencial de la ley de Gauss, provee una relación entre el potencial Φ y la densidad de carga ρ:

Esta relación es una forma de la ecuación de Poisson.

1.2.5 Ecuación de Laplace
En ausencia de carga eléctrica, la ecuación es

que es la ecuación de Laplace.

2-LA XEROGRAFIA:
2.1 CONCEPTO:
Xerografía, palabra que se deriva de dos raícesgriegas que significan seco y escritura.
El término xerografía, literalmente “ escritura en seco ", fue realmente adoptado un poco después para resaltar la diferencia respecto a los procesos químicos húmedos.
La xerografía se basa en el principio de fotoconductividad, es decir, en la capacidad de algunos cuerpos de hacerse conductores bajo la influencia de la luz. El silicio, el germanio y el...