Electrostatica

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Conservacion de carga

Conductores y aislantes

Los aislantes o dieléctricos son medios materiales en los que las cargas eléctricas no se transmiten, Por el contrario, hay otros materiales en los que las cargas eléctricas se transmiten con facilidad. En este caso se dice que los medios son conductores. también se encuentran los semiconductores que utilizan en la construcción de transistores y son de gran importancia en la electrónica.

si un cuerpo tiene carga positiva o carga negativa es porque se ha redistribuido su carga eléctrica. Se cumple el principio de conservación de la carga, indica que la cantidad de carga eléctrica en un sistema aislado es constante, es decir, se conserva, ya que puede presentarse un intercambio o movimiento de carga de un cuerpo a otro, pero no se crea ni se destruye.

Polarización de la carga

El efecto de este proceso se denomina polarización: Al acercar un objeto electrizado (por ejemplo con carga positiva) al material aislante, la carga de este actúa sobre las moléculas del aislante haciendo que se orienten y se ordenen de tal forma que sus cargas negativas se ubiquen lo más cerca posible del objeto cargado positivamente.

Carga por contacto y carga por inducción

Carga por inducción

al aproximar un cuerpo cargado a otro cuerpo, preferiblemente conductor, que no está cargado, una de sus partes se carga positivamente y la otra, negativamente. Si se toca con un dedo el conductor polarizado la porción de carga negativa se desplazará a través de nuestro cuerpo, y de esta manera, la carga positiva se redistribuirá quedando el cuerpo cargado eléctricamente.

Carga por contacto

si se pone en contacto un cuerpo electrizado con otro sin carga eléctrica, se genera un paso de electrones entre el primer cuerpo y el segundo, produciéndose la electrización de este último

Electrostatica

Campo eléctrico y potencial eléctrico

Potencial eléctrico

Algunas aplicaciones electrostáticas

El generador de Van der Graff

El generador es una máquina electrostática creada por el físico norteamericano Robert Van der Graff en 1930

Blindaje electrostático

Un blindaje electrostatico es una superficie metálica dispuesta entre dos regiones del espacio que se utiliza para disminuir la propagación de los campos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos. Un blindaje sirve tanto para no dejar salir el flujo de los campos de la zona encerrada por él, como para evitar que en una zona protegida por el mismo entre campo alguno.

Campo eléctrico uniforme

Un campo eléctrico es uniforme si en cualquier punto del campo su dirección e intensidad es la misma. La unidad para la intensidad del campo eléctrico es voltio sobre metro (V/m). El campo eléctrico entre dos placas es uniforme excepto en los extremos de las placas, debido a que en dichos extremos las líneas de fuerza se curvan

El potencial en un punto del campo eléctrico es la energía potencial de la unidad de carga positiva en ese punto. La unidad del potencial eléctrico en el SI es el voltio (V) V=Ep/q .El potencial eléctrico es una magnitud escalar, cuyo valor depende de la posición del punto considerado.

Energía potencial eléctrica

La energía potencial es la que se almacena debido a su posición con respecto a algún otro objeto. Por ejemplo, entre más alto se encuentre un objeto, mayor es la energía potencial que tiene, pues hay mayor distancia con respecto al suelo.

Campo eléctrico

cuando se habla de campo se quiere decir que en presencia de una carga, el espacio se modifica, de tal manera que si colocamos pequeñas cargas siguen una dirección determinada. La carga crea una tensión en el campo que obliga a las pequeñas cargas a moverse hacia ella o a alejarse de ella. En donde, a mayor carga mayor es la deformación o alteración del espacio que rodea el objeto eléctricamente cargado.

Campo eléctrico originado por cargas puntuales

El valor de la intensidad del campo en cada punto depende del valor y de la posición del punto de la carga o las cargas que crean el campo eléctrico.

Intensidad del campo eléctrico

se utiliza esta magnitud física Para identificar un campo eléctrico. La intensidad del campo eléctrico (E) en un punto dado es el cociente entre la fuerza (F) que el campo ejerce sobre una carga de prueba situada en ese punto y el valor (q) de dicha carga. E= F/q

Las líneas de fuerza

líneas que se utilizan para representar gráficamente un campo eléctrico,el valor de su intensidad en una zona o un punto determinado por la densidad de líneas. En las zonas de mayor intensidad, la densidad de líneas es mayor que en las zonas de menor intensidad. Ninguna de estas líneas podrá cruzarse, ya que en cada punto existe una única dirección para el campo eléctrico

La carga electrica

Fuerza entre cargas

Medida de la fuerza electrostática

Es posible encontrar la fuerza eléctrica entre dos cuerpos cargados, atraves de un conjunto llamado péndulo electrostático, si se mide el peso de la esfera y la amplitud del ángulo que forma el hilo con la vertical.

La fuerza eléctrica en otros materiales

La fuerza eléctrica depende de la constante electrostática K, la cual se definió para el vacío y que, en términos prácticos, es la misma para el aire. Si el medio es otro, esta constante presenta variaciones notables de tal forma que la fuerza electrostática entre los cuerpos cargados presenta variaciones. La constante k es la constante dieléctrica del medio material y no tiene unidades

La ley de Coulomb

Las fuerzas eléctricas de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales, q1 y q2 , es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. F= K q1*q2/r^2

Cargas electricas

Benjamin Franklin sugirió un único tipo de carga eléctrica.cuando la cantidad de la misma sea superior, este presenta electricidad positiva, y cuando sea inferior esta es negativa. En la actualidad existen dos tipos de cargas una negativa que es la que tiene proton y otra positiva que es la que tiene proton.

La electrizacion

Es el poder de atracción que adquiere los objetos después de ser frotados. El comportamiento eléctrico de los cuerpos esta relacionado con la estructura de la materia.

La electricidad

Tales observó que al frotar un trozo de ámbar con piel se obtenían pequeñas cantidades de cargas eléctricas que atraían pequeños objetos. william Gilbert descubrió que otras sustancias podrían adquirir esta propiedad y las denomino sustancias eléctricas. descubrió dos clases de esta: la electricidad vítrea y la electricidad resinosa.