electrostatica

1.1 ELECTROSTATICA

La rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos producidos por distribuciones de cargas estáticas, esto es, el campo electrostático de un cuerpo cargado.
Una manifestación habitual de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios que, de acuerdo con el principio de acción y reacción, ejercen la misma fuerza eléctrica unosobre otro.












Observando el gráfico podemos afirmar que:


Cargas eléctricas del mismo signo se repelen.
Cargas eléctricas de distinto signo se atraen.


La carga eléctrica (cantidad de electrones) de cada cuerpo se mide en culombios (C) en el S.I. y en estatoculombios (stc) en el c.g.s.
1 culombio (C) = 3 x 109 stc (u.e.e. - franklin)
1 culombio = 10-6microculombio (C)
1 culombio = 10-9 nanoculombio (nC)
1 estatoculombio = 3,34 x 10-10 culombio
1 electrón = 1,602 x 10-19 culombio
1 protón = 1,602 x 10-19 culombio
1 neutrón = No tiene carga eléctrica (0)















⦁ CONCEPTOS BASICOS


CAMPO ELÉCTRICO


Es la región del espacio donde se ponen de manifiesto los fenómenoseléctricos se representa por e y es de naturaleza vectorial.
La región del espacio situada en las proximidades de un cuerpo cargado (q), que puede tener carga positiva o negativa.





LÍNEAS DE FUERZA


La línea de fuerza de un campo eléctrico es la trayectoria que seguiría una carga de prueba colocada en dicho campo.

Las líneas de fuerza, están trazadas de modo que son, en todos suspuntos, tangentes a la dirección del campo, y su sentido se considera que es partiendo de las cargas positivas y terminando en las cargas negativas. Por tanto las cargas positivas se comportan como manantiales de líneas de fuerza y las negativas como sumideros de las mismas.









b) CARGA ELECTRICA
En el núcleo del átomo están los protones y los neutrones y girando en torno deellos están los electrones. Un protón en presencia de otro protón se repele, lo mismo sucede con los electrones, pero entre un protón y un electrón existe una fuerza de atracción, como en el ejemplo del ámbar y la paja. De esa forma atribuimos al protón y al electrón una propiedad física denominada carga eléctrica.
Es el exceso de carga de un cuerpo, ya sea positiva o negativa. Es la ausencia,pérdida o ganancia de electrones.

c) POLARIZACION
Como los aisladores no poseen electrones libres no es posible la electrización por inducción electroestática en un aislador. Sin embargo, cuando se acerca un cuerpo cargado a un no conductor produce un desplazamiento de los electrones muy pequeño haciendo que las moléculas de este cuerpo adquieran una “POLARIZACION”. No hay movimiento de cargas endistancias grandes como sucede cuando se desplazan en un conductor. El reordenamiento de las cargas en un aislador debido a la presencia de otro cuerpo cargado se denomina Polarización.

















d) TRANSFERENCIA
Los cuerpos neutros pueden cargarse positiva o negativamente mediante algún método, habitualmente por frotamiento. Esas cargas que se encuentran estáticas,pueden transferirse a otros cuerpos por contacto, conducción o transferencia electrostática; durante ese proceso dejan de ser cargas estáticas, convirtiéndose en electricidad dinámica.



e) EQUILIBRIO ELECTRICO

La propiedad básica de los materiales conductores en electrostática es el estado de equilibrio eléctrico. Este estado es aquel en que las cargas del conductor no se mueven, aunquepodrían hacerlo. Si no se mueven es porque se encuentran en equilibrio y la fuerza sobre cada una de ellas es nula.




























1.5 FORMAS DE OBTENCION DE ELECTRICIDAD ESTATICA



a) FRICCIÓN
Una carga eléctrica se produce cuando se frotan uno con otro dos pedazos de ciertos materiales; por ejemplo, se da y una varilla de vidrio, o cuando se peina...