1)La electrostatica es la rama de
la física que estudia los efectos mutuos que se producen entre
los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el
estudio de las cargas eléctricas en reposo, sabiendo que las cargas
puntuales son cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables frente a
otras dimensiones del problema. La carga eléctrica es la propiedad de la
materia responsable de los fenómenos electrostaticos, cuyos efectos
aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.
2)Carga eléctrica Es una de las propiedades
basicas de la materia. Realmente, la carga eléctrica de un cuerpo u objeto es la suma de las cargas de cada uno de
sus constituyentes mínimos (moléculas, atomos y
partículas elementales). Por ello se dice que la carga eléctrica
esta cuantizada. Existen dos tipos de carga eléctrica, que se han denominado cargas positivas y negativas. Las cargas eléctricas de la misma clase o signo se repelen
mutuamente y las de signo distinto se atraen.
3)En el Sistema Internacional de Unidades la
unidad de carga eléctrica se denomina culombio (símbolo
C). Se define como
la cantidad de carga que pasa por la sección transversal de un conductor
eléctrico en un segundo, cuando la corriente
eléctrica es de un amperio, y se corresponde con la carga de6 509 × electrones
aproximadamente.
4)Estructura atómica de la materia. El
interés por conocer y explicar el origen de los fenómenos
eléctricos, la constitución de los materiales y su estructura,
llevó a los científicos a estudiar la estructura física de
los materiales, y como resultado de sus estudios se dieron cuenta de que de que
los materiales estan compuestos por moléculas las cuales
estan integradas por el enlace de dos o mas elementos, siendo la
molécula la mínima cantidad de la sustancia, mientras que la
mínima cantidad del elemento es el Atomo. Los estudios
desarrollados sobre el atomo mostraron que esta
pequeñísima partícula del elemento tiene masa y también tiene
carga eléctrica, estos primeros resultados propiciaron el interés
por incrementar la investigación para dar una explicación sobre
la constitución del
atomo.
5)Formas de cargar eléctricamente un cuerpo
A.- Electrizacion por contacto
Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado.
En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga,
es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero
también queda con carga positiva.
B.- Electrizacion por frotamiento
Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de
electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga
positiva y elotro con carga negativa.
Si frotas una barra de vidrio con un paño de
seda, hay un traspaso de electrones del
vidrio a la seda.
Si frotas un lapiz de pasta con un paño
de lana, hay un traspaso de electrones del
paño a al lapiz.
C.- Electrizacion por inducción
Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que
esta neutro. Cuando acercamos un cuerpo
electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción
eléctrica entre las cargas del
primero y el cuerpo neutro.
Como resultado de esta relación, la
redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la
carga del
cuerpo electrizado se acercan a éste.
En este proceso de redistribución de cargas, la
carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas
esta cargado positivamente y en otras negativamente
Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el
cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y
por lo tanto lo atrae.
6)Charles August de Coulomb (1736-1806), físico
francés, pionero en la teoría eléctrica. Nació en
Angulema y trabajó como ingeniero militar al servicio de Francia en las
Indias Occidentales (actuales Antillas), pero se retiró a Blois
(Francia) durante la Revolución Francesa para continuar con
sus investigaciones enmagnetismo, rozamiento y electricidad. En
1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de
atracción magnética y eléctrica. Con este invento, Coulomb pudo establecer en 1785 el principio,
conocido ahora como
ley de Coulomb, que rige la interacción entre las cargas
eléctricas.
En 1779 publicó el tratado Teoría de las
maquinas simples, un analisis del rozamiento en las
maquinas. Después de la Revolución, Coulomb salió
de su retiro y ayudó al nuevo gobierno en la planificación de un sistema métrico decimal de pesos y medidas.
7) La ley de Coulomb
La ecuación fundamental de la electrostatica es la ley de
Coulomb, que describe la fuerza entre dos cargas
puntuales y . Dentro de un medio homogéneo como es el aire, la relación se expresa como
donde F es la fuerza, es una constante
característica del
medio, llamada la « permitividad ». En el caso del vacío, se denota como [pic . La
permitividad del aire es solo un 0 ‰ superior a la del vacío, por lo que a menudo se
usan indistintamente.
Las cargas del
mismo signo se repelen entre sí, mientras que las cargas de signo
opuesto se atraen entre sí. La fuerza es proporcionalal producto de
las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia entre las cargas.
8)las interacciones electricas son aquellasdebidas a las cargas, es decir de la
carga electrica de los cuerpos y las gravitacionales las interacciones debida a
la masa de los cuepos; por ejemplo para que quede mas claro una particula como
un electron, es una particula que tiene tanto carga electrica como masa (ambas
son propiedades de la naturaleza de los cuerpos) por tener carga puede
experimentar interaccion electrica si se coloca junto con otra particula con
carga ( como u proton, en este caso se atraen, y esa es la interaccion
electrica) y por tener masa experimenta interaccion gravitacional ( por ejemplo
con la tierra el electron es atraido por la tierra al interactuar su masa con
la de la tierra, como esta es mucho mayor, lo atrae)
9)Semejanzas Ambas fuerzas son directamente proporcionales al producto de las
materias que obran recíprocamente (masa y carga). 2. Ambas fuerzas son
inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia de la
separación. Parecidas Ley de Coulomb Ley gravitatoria
universal
Diferencias 1. La fuerza eléctrica de Coulomb puede ser de
atracción o de repulsión mientras que la fuerza gravitacional es
de atracción solamente. 2. La magnitud de la fuerza eléctrica de
Coulomb depende del
medio que separa las cargas mientras que la fuerza gravitacional es
independiente del
medio. Ley de Coulomb Ley gravitatoria universal
