Electrostatica

Electrotecnia con Ordenador

I.- Carga y Campo eléctricos

Capitulo 1. Carga y Campo eléctricos.
INTRODUCCIÓN
Todos estamos familiarizados con los efectos de la electricidad estática, incluso algunas personas son más
susceptibles que otras a su influencia. Ciertos usuarios de automóviles sienten sus efectos al cerrar con la
llave (un objeto metálico puntiagudo) o al tocar la chapa delcoche.
El término eléctrico, y todos sus derivados, tiene su origen en las experiencias realizadas por Tales de Mileto,
un filósofo griego que vivió en el siglo sexto antes de Cristo. Tales estudió el comportamiento de una resina
fósil, el ámbar -en griego elektron-, observando que cuando era frotada con un paño de lana adquiría la
propiedad de atraer hacia sí pequeños cuerpos ligeros; losfenómenos análogos a los producidos por Tales
con el ámbar o elektron se denominaron fenómenos eléctricos y más recientemente fenómenos
electrostáticos.
La electrostática es la parte de la física que estudia este tipo de comportamiento de la materia, se preocupa
de la medida de la carga eléctrica o cantidad de electricidad presente en los cuerpos y, en general, de los
fenómenos asociados a lascargas eléctricas en reposo.
Creamos electricidad estática, cuando frotamos una un bolígrafo con nuestra ropa. A continuación,
comprobamos que el bolígrafo atrae pequeños trozos de papel. Lo mismo podemos decir cuando frotamos
vidrio con seda o ámbar con lana.
QUÉ ES LA ELECTRIZACIÓN
Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha
sidoelectrizado.
La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática.
Para explicar como se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia está hecha de
átomos, y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente,
la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo número des cargas positivas y negativas.Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder
algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie
Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho
material es más negativo en la serie triboeléctrica.
Un ejemplo de materialesordenados de más positivo a más negativa es el siguiente:
Piel de conejo, vidrio, pelo humano, nylon, lana, seda, papel, algodón, madera, ámbar, polyester,
poliuretano, vinilo (PVC), teflón.
El vidrio frotado con seda provoca una separación de las cargas por que ambos materiales ocupan
posiciones distintas en la serie triboeléctrica, lo mismo se puede decir del ámbar y del vidrio. Cuando dosmateriales no conductores entran en contacto uno de los materiales puede capturar 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. Otro de los factores que intervienen es el
estado de las superficies, si son lisas o rugosas (entonces, la superficie de contactoes pequeña). La
humedad o impurezas que contengan las superficies proporcionan un camino para que se recombinen las
cargas. La presencia de impurezas en el aire tiene el mismo efecto que la humedad.

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I.- Carga y Campo eléctricos

En la escuela hemos frotado el bolígrafo con nuestra ropa y hemos visto como atrae a trocitos de papeles.
En las experienciasde aula, se frotan diversos materiales, vidrio con seda, cuero, etc... Se emplean bolitas
de saúco electrizadas para mostrar las dos clases de cargas y sus interacciones.
De estos experimentos se concluye que:
1. La materia contiene dos tipos de cargas eléctricas denominadas positivas y negativas. Los objetos
no cargados poseen cantidades iguales de cada tipo de carga.
2. Cuando un cuerpo...