Electricidad y Magnetismo

INSTITUTO TECNOLOGICO DE DURANGO

FISICA GENERAL
Ingeniería en Sistemas Computacionales

Electrostática
5.1 Definiciones. DEFINICIÓN Un peine o una barra de plástico adquieren la capacidad de atraer otros objetos inmediatamente después de frotarlos con una prenda de lana; en un conjunto de hojas de papel, ofrecen Resistencia a ser separadas, estos fenómenos son solo dos ejemplos deelectrificación y pasan frecuentemente como efecto del frotamiento de objetos entre sí. A este proceso de frotamiento se le conoce como cargar.

A la ciencia que se encarga del estudio de cargas eléctricas en reposo se le conoce como Electrostática.

El frotar un globo, contra tu cabello en un día seco, causara que tanto el globo, como tu cabello se carguen.

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5.2-SISTEMA DE UNIDADES Unidades del sistema Internacional (SI) Fuerza (F) en newton “N” Carga (Q y q) en coulombio “C” Distancia (d) en metro “m” �� = 9�� 109
��∗ ��2 �� 2

(En el vacío o en el aire)

Permitividad " �� "

Es el grado de dificultad que ofrece un medio al paso de la corriente eléctrica. La permitividad en el aire o en elvacío se denota "��0 " El valor de K depende de la permitividad 1 �� ∗ 9 �� ∗ �� 2 4�� ∗ 9��10 �� �� ∗ ��2 �� = 1 4�� ∗ ��0

��0 =

��0 = 0.85�� 10−12

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Ingeniería en Sistemas Computacionales Unidades eléctricas Coulomb “C” Es la unidad SI de masa eléctrica, se define como: una carga eléctrica situada a otra igual, a 1 m de distancia y enel vacío, que se repelen o se atraen con una fuerza de 9x109 N.

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Ingeniería en Sistemas Computacionales 5.3-CARGAS ELECTRICAS Y SUS PROPIEDADES Es posible llevar a cabo cierto número de experimentos para demostrar la existencia de las fuerzas y cargas eléctricas. Por ejemplo, si frotamos un peine contra nuestro pelo, se observara que el peineatraerá los pedazos de papel. A menudo la fuerza de atracción es lo suficientemente fuerte como para mantener suspendidos los pedacitos de papel. El mismo efecto ocurre al frotar otros materiales tales como el vidrio o el caucho. Otro experimento sencillo es frotar un globo inflado contra una tela de lana. El globo puede adherirse a una pared o al techo de una habitación durante varias horas.Cuando los materiales se comportan de esa manera se dice que están electrizados o que se han cargado eléctricamente. Podemos electrificar con facilidad nuestro cuerpo frotando vigorosamente vuestros zapatos contra una alfombra de lana. La carga de nuestro cuerpo se puede eliminar tocando a otra persona. En ciertas condiciones una chispa visible se puede observar cuando una persona toca a otra, ysentir un pequeño toque. (En este tipo de experimentos, se obtienen mejores resultados en días secos, ya que el exceso de humedad produce una fuga de carga del cuerpo electrizado hacia la tierra, atreves de diversas trayectorias). En una sucesión sistemática de experimentos simples, se encuentra que existen dos tipos de cargas eléctricas a las cuales Benjamín Franklin (1706-1790) les dio el nombre depositiva y negativa. Para demostrar este hecho, considérese que se frota una barra dura de caucho contra una piel y a continuación se suspende de un hilo no metálico, como se muestra en la fig. 1 Cuando una barra de vidrio frotada con una tela de seda se acerca a la barra de caucho, esta será atraída hacia la barra de vidrio. Por otro lado, si las dos barras de caucho cargadas (o bien dos barras devidrio cargadas) se aproximan una a la otra, como se muestra en la fig. 2 La fuerza entre ellas será de repulsión. Esta observación demuestra que el caucho y el vidrio se encuentran en dos estados de electrificación diferentes; con base a estas observaciones, podemos concluir que cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen.

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