Fisica21-parteII-Electricidad-Capitulo-II1

PARTE II
ELECTRICIDAD

Dr. Braulio Fernández
Profesor Titular Departamento de Física
Facultad de Ciencias
U.L.A.

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CONTENIDO
Capítulo II.1. Conceptos Fundamentales de la Electrostática ....................3
II.1.1 Descubrimiento y origen de la carga eléctrica. .....................................................3
II.1.2 Tipos y forma de la interacción eléctrica. Teoríasprimitivas de la electricidad...4
II.1.3 Retención, desplazamiento y distribución de la carga en la materia: Conductores
y aislantes........................................................................................................................6
II.1.4 Mecanismos y procedimientos de separación de cargas. Detección y medida de
la carga eléctrica.............................................................................................................8
II.1.5 La interacción electrostática: La ley de Coulomb...............................................16
II.1.6 Distinción entre carga y materia. Teoría Contemporánea de la electricidad
Conservación y cuantización de la carga eléctrica .......................................................21
II.1.7 Interacción electrostática entreconfiguraciones de cargas .................................24
II.1.7.a Fuerza entre varias cargas discretas .............................................................24
II.1.7.b Fuerza entre una distribución de carga continua y una carga puntual .........25
II.1.7.c Distribución de carga lineal..........................................................................27
II.1.7.d Distribuciónde carga superficial..................................................................29
II.1.7.e Distribución de carga volumétrica ...............................................................33
PREGUNTAS CAPITULO II.1 ...........................................................................35
PROBLEMAS CAPITULO II.1...........................................................................36

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Capítulo II.1. Conceptos Fundamentales de la Electrostática
El lector de esta obra seguramente ya está familiarizado con diversos tipos de fuerzas en la
naturaleza. Las más elementales que se estudian en la mecánica son fuerzas newtonianas
normalmente asociadas a cuerpos en contacto. También como parte de la mecánica celestial
el lector conoce la fuerza de la gravitaciónuniversal, Newton concibió que ésta fuerza se
transmite de un cuerpo a otro a través del espacio y proporcional a sus masas. Este tipo de
fuerza que de ahora en adelante denominaremos interacción o acción se ejecuta como una
“acción a distancia”, es decir una interacción que atraviesa el espacio y actúa sin retraso
aparente o instantáneamente1. En esta obra se conocerá y estudiará una interacción quese
transmite de forma similar como una acción a distancia, pero con características diferentes
en cuanto al origen de la misma. Esta nueva acción a distancia es proporcional a una nueva
propiedad de la materia: la carga, y se le denomina interacción eléctrica. El estudio de las
propiedades de esta interacción y su efecto en los cuerpos que poseen o no carga, pero que
se encuentran en reposo oa velocidades bajas, conforma el área de la Física denominada:
Electrostática. A través de este capítulo se hará una revisión de cómo se demuestra la
existencia de la carga eléctrica y de la evidencia de la constitución eléctrica de la materia.
La interacción eléctrica da a su vez origen a dos leyes fundamentales de la electrostática: la
ley de Coulomb y la ley de Gauss. En la parte III deésta serie el lector conocerá y estudiará
otra acción a distancia que conforma la base de una nueva fuerza: la interacción magnética.
II.1.1 Descubrimiento y origen de la carga eléctrica.
El origen de la carga eléctrica se remonta al año 640-548 A.C. cuando Thales de Miletos,
en Grecia, observó que el ámbar2 cuando se frotaba atraía pequeñas partículas de polvo.
Para el final del siglo XVI W....