Principios y fundamentos de electricidad

ELECTRICIDAD – 1 APUNTES UNIDAD 2

PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
Los fenómenos eléctricos que se pueden producir artificialmente son conocidos desde hace bastante tiempo. Antiguamente los griegos ya sabían que frotando el ámbar podían atraer materiales ligeros como el papel,e hilos. En aquella época éstos fenómenos solamente tenían explicación mágica ó divina. También a ésta épocase remonta un concepto fundamental de éstos fenómenos, pues en griego, el ámbar se llama elektron. Más tarde se descubrió la electricidad por frotamiento en otros materiales. Sin embargo, su aplicación se limitó, en aquellos tiempos, a exhibiciones recreativas. Las investigaciones sobre los fundamentos de la electricidad, efectuadas durante el siglo XIX, tuvieron, entre otros resultados, lainvención de la ampolleta en 1854, que más tarde la industrializaría Thomas Alva Edison (1847-1931) en 1879, y que se comenzaría a fabricar en serie en 1882. Con esto se había dado un gran paso para que la electricidad fuera útil al hombre. La obtención de electricidad mediante inducción electromagnética fue otro desarrollo importante en la utilización técnica de fenómenos eléctricos. El primer generadorfue inventado en el año 1866 por Werner Siemens. Esto permitió la obtención de la electricidad en forma fácil y económica.

CARACTERISTICAS ELECTROSTATICAS DE LOS CUERPOS Todos estamos familiarizados con los efectos de la electricidad estática, incluso algunas personas son más susceptibles que otras a su influencia. Ciertos usuarios de automóviles sienten sus efectos al cerrarlo con la llave (unobjeto metálico puntiagudo) o al tocar la chapa del coche. Algunos materiales al ponerse en contacto o frotarse enérgicamente manifiestan propiedades de atracción o repulsión respecto de otros materiales. Se dice entonces que el material está cargado. Se identifican dos tipos de cargas: positiva y negativa. Por ejemplo cuando frotamos un bolígrafo con nuestra ropa y a continuación lo acercamos apequeños trozos de papel, comprobamos que el bolígrafo los atrae. Algo similar ocurre cuando se frota vidrio con seda o ámbar con lana. La cantidad y tipo de carga depende de la naturaleza de los materiales y del área de la superficie que entra en contacto. Otro de los factores que intervienen es el estado de las superficies, si son lisas o rugosas (entonces, la superficie de contacto es pequeña).La humedad o impurezas que contengan las superficies proporcionan un camino para que se recombinen las cargas. La presencia de impurezas en el aire tiene el mismo efecto que la humedad. Para determinar el tipo de carga que adquieren los cuerpos, se deben observar los efectos que se producen entre materiales cargados, es decir observar si se atraen o se repelen. La atracción se presenta cuando lascargas de cada material son diferentes y la repulsión se presenta cuando las cargas son iguales. La interacción entre las cargas se expresa de la siguiente forma: Cargas iguales se repelen Cargas opuestas se atraen

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Principios y Fundamentos de Electricidad

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Si se coloca una carga cerca de otra de igual signo, las cargas se repelerán, como se muestra en lossiguientes ejemplos:
F F

a)

F

F

b)

Si se coloca una carga cerca de otra de distinto signo, éstas se atraerán:
F F

Un experimento clásico que se usa para comprobar la existencia de interacción entre las cargas, es disponer dos esferas de aislapol recubiertas con papel aluminio colgando, como péndulos, de un hilo aislante de nylon. Si inicialmente las esferas están sin carga nose observará desplazamiento entre ellas:

Las esferas se pueden cargar acercando un objeto cargado triboeléctricamente (mediante el frotamiento). Si ambas esferas se cargan negativamente, se observará que éstas se separan demostrando la fuerza de repulsión:

Si ambas esferas se cargan positivamente, se observará que éstas se separan demostrando la fuerza de repulsión:

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