Ejercicios Campos Eléctricos Ago 29

 
ELECTROSTÁTICA 
4.1. Generación de carga eléctrica. 
La  esencia  de  la  electricidad   es  la  carga  eléctrica.  Esta  cualidad  existe  en  dos  clases  distintas,  que  se 
denominan  cargas  positivas  y  negativas.  Las  cargas  eléctricas   de  la  misma  clase  o  signo  se  repelen 
mutuamente y las de signo distinto se atraen. 
En  realidad,  la  carga  eléctrica  de  un cuerpo  u  objeto  es  la  suma  de  las  cargas  de  cada   uno  de  sus 
constituyentes  mínimos: moléculas, átomos  y  partículas elementales. Por ello se dice que la carga  eléctrica 
está  cuantizada.  Además,  las cargas  se pueden  mover  o  intercambiar,  pero sin que se produzcan cambios 
en su cantidad total (ley de conservación de la carga). 
En  el  estado  normal  de  los cuerpos materiales, las  cargas  eléctricas  mínimas  están  compensadas, por  lo 
que dichos  cuerpos  se  comportan eléctricamente  como neutros. Hace falta una  acción externa  para  que un 
objeto material se electrice. 
Si acercamos un objeto con carga a una superficie conductora, aún sin contacto físico los electrones se mueven en la superficie conductora. Para explicarlo mejor podemos poner como ejemplo dos esferas 
metálicas aisladas A y B, las cuales no tienen carga y se encuentran en contacto, de modo que forman en 
efecto un solo conductor sin carga. Posteriormente se acerca una barra con carga positiva a la esfera B. La 
barra repele los protones del metal y el exceso de carga positiva se desplaza a la esfera contigua, con lo cual la primera esfera queda con exceso de carga negativa. La carga en ambas esferas ha sido 
redistribuida por lo que se dice que ha sido inducida en ellas. Como la barra con carga no toca las esferas, 
conserva su carga inicial. 
La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo. 
Cuando  permitimos  que las  cargas salgan de un conductor por  contacto, decimos que lo  estamos poniendo 
a  tierra,  en  la  situación  C  se  muestra  que  la carga  negativa  que  está  en exceso se  libera  a  través de  la  
mano, mientras que en D, luego de alejar la mano, se verifica que la esfera queda con carga positiva. 
Durante las tormentas eléctricas se llevan a cabo procesos de carga por inducción. La parte inferior de las 
nubes, de carga negativa, induce una carga positiva en la superficie terrestre. Benjamín Franklin fue el primero en demostrar este hecho a través de su famoso experimento de la cometa, 
que  le  permitió  comprobar  que los  rayos  son  un efecto  eléctrico.  Franklin  descubrió también que la carga 
fluye con facilidad hacia o desde objetos puntiagudos y así se construyó el primer pararrayos 
La inducción no se limita a los conductores, cuando acercamos una barra cargada a un aislante no hay electrones libres que puedan desplazarse por el material aislante; lo que ocurre es un reordenamiento de 
las posiciones de las cargas dentro de los propios átomos y moléculas. 

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ELECTROSTÁTICA 
Por inducción un lado del átomo o molécula se hace ligeramente más positivo o negativo que el lado 
opuesto por lo que decimos que el átomo está eléctricamente polarizado. Si, por ejemplo, la barra es negativa, entonces el lado positivo del átomo o molécula se orienta hacia la barra y el lado negativo queda 
orientado en sentido contrario. 
Se presenta el fenómeno de polarización cuando trozos de papel neutros son atraídos por un objeto 
cargado o cuando se coloca un globo cargado en una pared. 

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ELECTROSTÁTICA 4.1.1. EJERCICIOS RESUELTOS 1. ¿Por medio de cuál de las siguientes pruebas se puede certificar que 
un objeto está definitivamente 
cargado de manera positiva? a) Mostrar que el cuerpo es atraído por una carga negativa. b) Mostrar que el 
cuerpo es repelido por una carga positiva. c) Hacer cualquiera de las pruebas anteriores. d) Ninguna de las 
pruebas certifica que el cuerpo está cargado positivamente. 

Respuesta: c) ...