Electrostatica

INDUCCION ELECTROSTATICA

OBJETIVOS :
Hacer un estudio experimental de los principios de inducción electrostáticos.

INTRODUCCIÓN : 1.Cargas eléctricas.- La electrificación de un cuerpo por fricción, fue el primer descubrimiento en el campo de la Electricidad. Los antiguos griegos, descubrieron que el ámbar (y otras sustancias resinosas), al ser frotado con lana o piel, exhibía una atracciónpeculiar para cuerpos ligeros como las partículas de papel. El nombre que dieron a la causa desconocida de éste fenómeno fue "electricidad", que se deriva de la palabra griega “electrón" que significa ámbar. El simple hecho de la electrificación, y la repulsión mutua entre dos cuerpos electrificados similarmente, se conoció desde la antigüedad, pero sólo en los últimos ciento cincuenta años, seha adquirido un conocimiento científico de la electricidad. Aún hoy, aunque la electricidad es uno de los campos más voluminosos de la ciencia moderna, y a pesar del hecho de que sus aplicaciones prácticas en la vida diaria son incontables, la naturaleza fundamental de la electricidad es obscura. Sin embargo, la mayoría de los fenómenos de electricidad se pueden describir en términos de dosentidades fundamentales, el “electrón" y el "protón". Se descubrió primero que había dos clases de electrificación, que se distinguían por los términos "positiva" y “negativa” respectivamente. De acuerdo a la teoría moderna, el electrón es la carga negativa básica y el protón es la carga positiva básica. Cuando un cuerpo contiene igual número de protones y electrones, se dice que es eléctricamenteneutro. Una idea fundamental en la teoría actual de la electricidad, es que, mientras que los protones están íntimamente asociados con los átomos de la materia y son inseparables de ella, los electrones (o al menos, algunos de ellos,) pueden moverse de un lugar a otro en los alrededores. La densidad de "electrones libres" y su movilidad, determinan la conductividad eléctrica de un cuerpo. La diferenciaesencial entre un conductor y un no conductor eléctrico, reside en la libertad relativa del movimiento de los electrones. Debido a la gran movilidad de los electrones en comparación con los protones, muchos fenómenos eléctricos se describen en términos del movimiento de los electrones. Así, un cuerpo que ha adquirido un exceso de electrones se dice que está cargado negativamente, y otro que haperdido algunos de sus electrones se dice que está cargado positivamente. Uno de los primeros descubrimientos de electricidad, fue el de la existencia de una atracción entre cargas de signo contrario y una repulsión entre cargas de igual signo. Coulomb demostró experimentalmente que la magnitud de la fuerza entre dos esferitas cargadas, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entresus centros. Así que, por lo que se refiere a la fuerza

1997 DEPARTAMENTO DE FÍSICA.

Manual de prácticas para el laboratorio de Física Universitaria B. Elaborado por : Gustavo Soto de la Vega y Alicia M. Vázquez Soto.

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mutua, se puede considerar que las cargas están concentradas en los centros de las esferas. La Ley de Coulomb se dedujo posteriormente a partir de consideracionesteóricas. Matemáticamente, la fuerza F entre dos cargas puntuales Q1 y Q2 separadas por una distancia r está dada por: F =K Q1 Q 2 r2 (1)

donde K es una constante cuyo valor es 9 X 10 9 Nm2/C2. 2.Campos eléctricos: La región alrededor de un cuerpo cargado en el que se puede detectar la influencia de la carga, se llama campo eléctrico. La intensidad de campo eléctrico en un punto alrededor de lacarga, es numéricamente igual a la fuerza que actuaría sobre una carga positiva unitaria colocada en el punto en cuestión. La dirección de la fuerza que actúa sobre la carga positiva colocada en diferentes puntos del campo eléctrico, se indica con las líneas de fuerza. El campo eléctrico más simple es el de una sola carga aislada, en donde las líneas de fuerza son radiales. Para una carga positiva...