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INTRODUCCION
Cuando frota sus zapatos en un tapete y luego toca la perilla metálica de la puerta, Ud. recibe una descarga de electricidad estática. ¿Por qué pasa esto y porque es más probable que ocurra en un día seco que en uno húmedo? Los átomos en su cuerpo se mantienen unidos y no se rompen, aunque las partículas que los constituyen pueden estarse moviendo a muy altas velocidades.¿Porque? ¿Qué pasa realmente en un circuito eléctrico? ¿Cómo funcionan los motores y los generadores eléctricos? ¿Qué es la luz?
Las respuestas a todas estas preguntas las proporciona una rama fundamental de la física conocida como electromagnetismo, que es el estudio de las interacciones eléctricas y magnéticas. Esas interacciones implican partículas con una propiedad llamada carga eléctrica, unatributo de la materia que es tan fundamental como la más. La exploración de los fenómenos electromagnéticos ocupara nuestra atención en la mayor parte de esta información.
Comenzamos nuestro estudio del electromagnetismo en el presente texto examinando la naturaleza de la carga eléctrica. Encontraremos que la carga eléctrica esta cuantizada y que obedece a un principio de conservación. Luego veremoslas interacciones de cargas eléctricas que están en reposo en nuestro marco de referencia, llamadas interacciones electrostáticas. Tales interacciones son sumamente importantes: mantienen unidos a los átomos, a las moléculas y a nuestros cuerpos, y tienen numerosas aplicaciones tecnológicas. Las interacciones electrostáticas están regidas por una relación sencilla conocida como Ley de Coulomb y sedescriben usando el concepto de campo eléctrico.
Si bien las ideas clave del electromagnetismo son conceptualmente simples, su aplicación a problemas prácticos exigirá todas sus habilidades matemáticas, especialmente su conocimiento de geometría y de cálculo integral.
CONCEPTOS CLAVE
La carga eléctrica es la base de una interacción fundamental entre partículas. La carga es positiva o negativa.Objetos con carga del mismo signo se repelen, objetos con carga de signos opuestos se atraen. La materia neutra contiene iguales cantidades de carga positiva y negativa.
La carga eléctrica neta en cualquier sistema aislado es constante. Todas las cargas libres son múltiplos enteros de la magnitud de la carga del electrón.
Las cargas se mueven fácilmente en conductores pero mucho menos fácilmenteen dieléctricos.
La Ley de Coulomb describe como las fuerzas entre cargas dependen de las cargas y de la distancia entre ellas. La fuerza total sobre una carga debida a otras dos a o más cargas es la suma vectorial de sus fuerzas individuales.
El campo eléctrico (un vector) es la fuerza eléctrica sobre una carga unitaria en un punto dado del espacio. El campo total en cualquier punto debido ados o más cargas es la suma vectorial de los campos debidos a las cargas individuales. Las líneas de campo eléctrico proporcionan una representación grafica de la distribución del campo.
Un diplodo eléctrico consiste en dos cargas de la misma magnitud pero de signo opuesto, separadas en el espacio.
CARGA ELECTRICA
No podemos decir que es la carga eléctrica; solo podemos describir suspropiedades y su comportamiento. Los antiguos griegos descubrieron alrededor del año 600 A.C que al frotar ámbar con un trozo de lana, el ámbar podría atraer a otros objetos. Actualmente podemos decir que el ámbar ha adquirido una carga eléctrica neta o que se ha cargado. La palabra eléctrica se deriva de la palabra griega elektron, que significa ámbar. Al restregar sus zapatos sobre una alfombra de nylon,nos cargamos eléctricamente y podemos cargar entonces nuestro peine al pasarlo por nuestro cabello seco.



Las barras de plástico o de piel (autentica o no) son particularmente buenas para mostrar el fenómeno de electrostática, las interacciones entre cargas eléctricas en reposo (o casi en reposo).La figura 22-1a muestra do barras de plástico y una pieza de piel. Después de cargar cada...