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ELECTROSTÁTICA

Conocimientos Previos
La materia, hasta donde sabemos, está compuesta por átomos. El átomo es un sistema de cargas eléctricas que convencionalmente se han denominado positivas y negativas; las positivas (protones) se aglomeran en un núcleo cuyas dimensiones típicas oscilan alrededor de 5x10⁻¹⁵m, las negativas (electrones) orbitan alrededor del núcleo, el radio de unaórbita común puede tener 10⁻¹⁰m.
Se conoce con el nombre de ELECTROSTÁTICA al estudio de las cargas eléctricas en reposo. Llámese CARGA NETA a la suma algebraica de las cargas positivas y negativas. Al cuerpo que tiene igual cantidad de cargas positivas y negativas se le llama CUERPO NEUTRO. Se le da el nombre de ión al cuerpo que posee carga neta diferente de cero. Por ejemplo el electrón es unión negativo y el protón es uno positivo.
Una carga eléctrica modifica las propiedades del espacio, de modo que cualquier otra carga se comportará (se moverá) de manera diferente, como si sintiera la presencia de la primera: si es del mismo signo será repetida, si de signo opuesto atraída. Esto significa que la “otra carga” ganará energía cinética por el influjo de la “primera”. Como laadquisición de tal energía es apenas una posibilidad, cuya concreción está sujeta a la presencia efectiva de otra carga, dicha energía se llama potencial. Lógicamente no todas las cargas se verán afectadas de la misma forma: ello depende de la interacción entre cargas; la magnitud de dicha interacción es directamente proporcional a las cantidades de carga involucradas e inversamente proporcional alcuadrado de la distancia entre ellas, como propuso Coulomb (F a q₁q₂ /r²).
La energía ganada por un objeto cuya velocidad aumenta es igual al trabajo efectuado sobre él para producir tal cambio de velocidad: Eĸ = W. A partir de allí se define la diferencia de potencial o voltaje “W”, que es una propiedad de toda región del espacio poblada por cargas y constituye la medida en que ganaráenergía cualquier otra carga que ingrese en dicha región. Como queremos que dicho potencial sea característico del espacio, no de la carga que llega, dividimos la energía cinética por el valor de tal carga V = E/q = W/q. V se llama también potencial, por abuso del lenguaje, recordando que es una energía que podría alcanzarse dividida por la carga que la desarrollaría. Este potencial o voltaje esresponsable de la corriente.

EL CAMPO ELÉCTRICO también es característico del espacio vecino a una distribución de cargas y se define como la fuerza que actúa sobre una carga que ingrese en dicha región, dividida por la carga misma. Para representar geométricamente el campo se utilizan trazos llamado líneas de fuerza que salen o entran en las cargas eléctricas que atraen o rechazan una carga deprueba dentro del campo.

CARGA ELÉCTRICA

Objetivo
Estudiar el fenómeno de electrización.
Utilizar el detector de cargas para comprobar la electrización por fricción.

Teoría
En condiciones normales todos los cuerpos son neutros: tienen igual cantidad de cargas positivas y negativas, por eso no se manifiestan los fenómenos eléctricos, pero cuando las superficies de dos objetos entranen contacto cercano (~10⁻¹⁰m), las cargas más extremas de sus superficies límites pueden interactuar y los materiales resultar cargados debido al paso de electrones, todo condicionado por las estructuras moleculares de los materiales; en ese caso aparece una diferencia de potencial llamada tensión de contacto. Si durante la separación no tiene lugar una compensación de cargas los cuerposquedarán ionizados, cosa que sucede si al menos uno es aislante. Para conseguir una carga apreciable es necesario que gran parte de las superficies de los cuerpos entren en contacto, ello se logra mediante la fricción.

Materiales
Mesa de montajes
Varilla de 25 cm
Esfera de icopor
Barra de ebonita
Barra de vidrio
Varilla aislada de 6cm
Seda
Limadura de hierro

Procedimiento
Acerque la...