gres

ELECTRICIDAD
Prefacio
La electricidad es una rama de la física menos intuitiva que la mecánica o la óptica. De éstas tenemos una vivencia cotidiana y permanente. En cambio, la electricidad nos sirve silenciosamente. En general no se ve y sólo a veces se siente. Los
experimentos con electricidad son generalmente delicados y poco espectaculares.
Solamente la Naturaleza nos muestra fenómenoseléctricos imponentes y a veces
devastadores.
Las leyes fundamentales de la electricidad no son más complicadas que las de la
mecánica y seguramente más simples que las de la hidráulica o la termodinámica. Por este motivo propongo a mis queridos alumnos que aborden su estudio con
la seguridad de que se trata de algo no demasiado difícil, palabra de profesor.
Espero que esta obra complemente losmuchos y buenos libros de física y a las
notas que toman de las clases explicativas. No se imaginan las veces que fueron
corregidos y depurados de erratas. Pero los errores son como los piojos o las
cucarachas: siempre hay alguno más escondido... Así que si lo encuentran corríjanlo y avísenme.
A.L.Dini - Abril de 1999

ELECTROSTÁTICA

a

GENERALIDADES
El modelo físico: Para explicar ypredecir el comportamiento de los sistemas
físicos, se emplean imágenes de sistemas mejor conocidos que se rigen con
leyes similares dentro de ciertos límites: se llaman modelos. Dos o más sistemas físicos con leyes similares determinan una analogía. El estudio de la electricidad se apoya en modelos y analogías geométricas, hidráulicas y mecánicas,
que presentan fenómenos más conocidos conleyes idénticas a las eléctricas. Así
se consideran a las dos clases de electricidad como dos fluídos eléctricos cuyo
desbalance sobre un cuerpo produce el efecto de carga neta de signo positivo o
negativo. Esa carga crea una fuerza a distancia análoga a la de gravitación
(analogía mecánica). Los cuerpos cargados se comportan alterando las propiedades del espacio de la misma manera que un terrenose ve afectado por el relieve:
los niveles y las pendientes tienen sus sosías eléctricos que se llaman potencial y
campo (analogía topográfica). El campo eléctrico fluye de las cargas positivas y
se sume en las negativas, como el agua en una pileta (otra vez la hidráulica). La
corriente eléctrica en un cable es un fluido mejor educado que el agua en un
caño: aquél cumple una ley linealmientras que el agua nos complica la vida con
una ley cuadrática.
¿Cuál es el modelo más acertado? : El que más nos convenga y nos aclare las
cosas. Algunos físicos que saben mucho de electricidad estudian hidráulica con
modelos eléctricos, que les resultan más familiares que la propia hidráulica. Nosotros en cambio haremos lo opuesto ya que conocemos algo de hidráulica y muy
poco de electricidad(por ahora).
La forma: De tanto trabajar con modelos, los físicos se han ido acostumbrando a
abstraer de la realidad el modelo por excelencia: el modelo matemático: la ecuación, la ley, la fórmula o sencillamente la forma. Al estudio de la forma se llega
buscando leyes que reproduzcan lo mejor posible los resultados experimentales y
comparándolas con las que rigen otros fenómenos aún de otrasciencias. Reconocer leyes iguales que rijan a diferentes fenómenos sin conexión aparente entre
sí, abre el camino a logros impensados como el que unificó óptica y electricidad,
mostró que la energía era discontinua como la materia, predijo que una partícula
puede difractarse como la luz y relacionó un botellón de gas con un bolillero de
lotería.
La física de hoy suma a sus herramientastradicionales tales como la experimentación y la formulación de modelos, el estudio de las formas, que permiten intuir
potentes hipótesis unificadoras. Una mejor manera de entender y apreciar la obra
del Creador.

ELECTROSTÁTICA (Electricidad en reposo)
Electrización y Carga Eléctrica
La palabra electricidad se deriva de la griega ελεχτρον,
ελεχτρον que significa ámbar. El
ámbar es la resina...