electrostatica

Física Profesor: Hugo Iovine


ELECTROSTÁTICA


La electrostática o electricidad estática fue conocida muy temprano en la historia. Cerca del año 600 a. C, los griegos habían aprendido que al frotar una piedra llamada ámbar con un trozo de lana, el ámbar atraíapequeños trozos de papel. Los griegos llamaron a esta atracción electrón, ya que esta es la palabra griega para nombrar el ámbar. Durante los siguientes 2000 años no se aprendió mucho más sobre las cargas estáticas, hasta que a comienzos del siglo XVIII, Benjamín Franklin y otros, empezaron a estudiar cuidadosamente los fenómenos eléctricos. A partir de ese momento, se logró un rápido avance en elconocimiento de estos.

LAS CARGAS ELÉCTRICAS


Para comprender cómo los objetos se pueden cargar eléctricamente, se debe revisar primero la estructura de los átomos. Normalmente, un átomo contiene igual número de protones (carga positiva) que de electrones (carga negativa), en este estado se dice que el átomo es eléctricamente neutro. Debido a que los electrones orbitan alrededor del núcleo,estos pueden ser extraídos del átomo. Cuando un átomo pierde un electrón, las cargas positivas superan a las negativas, por lo tanto el átomo queda cargado positivamente. Cuando muchos átomos de un objeto ganan o pierden electrones, el objeto queda cargado. Aquellos objetos que reciben electrones quedan cargados negativamente y los que los pierden quedan con carga positiva. En suma, en lanaturaleza existen dos tipos de carga: la positiva y la negativa.
Si se frotan dos objetos entre sí, el contacto produce una transferencia de electrones entre un objeto y el otro. Por ejemplo, si se frota un plástico con lana, muchos electrones de la lana pasan al plástico.
Los materiales que al frotarlos se cargan negativamente se clasifican como plásticos y los que se cargan positivamente comovítreos.

CÓMO SE CARGAN LOS OBJETOS


Existen objetos que se cargan eléctricamente por contacto, debido a que se produce una transferencia de cargas de uno al otro.
También existen otros objetos que se cargan por inducción. La inducción ocurre cuando un cuerpo cargado se acerca a otro neutro y se produce una redistribución de cargas en este último.
Por ejemplo, se puede cargareléctricamente una regla plástica frotándola con un paño. Si inmediatamente la regla se acerca a unos pequeños pedazos de papel, los papelitos serán atraídos y quedarán pegados a ella. Unos segundos más tarde, los papelitos se despegan. ¿Por qué se acaba la fuerza electrostática? La explicación está en el pasaje de cargas eléctricas de la regla a los papelitos, por lo tanto la regla se descarga ydisminuye su fuerza electrostática.
Un objeto se descarga totalmente, cuando vuelve a su estado neutro.

LOS CUERPOS CARGADOS O NEUTROS PUEDEN INTERACTUAR


Para visualizar y comprender cómo 1as cargas eléctricas provocan la interacción entre dos objetos, se puede analizar lo que sucede con un globo cuando está cerca de un objeto cargado. Un globo se carga negativamente al frotarlo con unpaño de lana. Si se le acerca una barra de goma cargada negativamente se produce un efecto conocido como repulsión. Si al globo cargado negativamente se le acerca un trozo de vidrio cargado positivamente, se observará una atracción entre ellos. Si se acerca una barra de vidrio cargada positivamente a un globo en estado neutro se produce también una atracción. El fenómeno se explica debido a que lasuperficie del globo más cercano a la barra de vidrio se carga negativamente. Esto sucede porque muchos electrones del globo se concentran en la región más cercana a la barra.












DE LA TEORÍA DE LOS FLUIDOS ELÉCTRICOS A LOS ELECTRONES


Antiguamente, se creía que tanto las cargas eléctricas positivas como las negativas consistían en fluidos imponderables, es decir...