UNIDAD 5 ELECTROSTATICA

DRA ELVA MIÑO

CONCEPTO

• La electrostática es parte de la física que es estudia el comportamiento de las cargas eléctricas en reposo.

Concepto de ElectrostáticaConcepto de Electrostática La electrostática es la parte de la física que estudia la electricidad en la materia.

Se preocupa de la medida de la carga eléctrica o cantidad de electricidad presente en los cuerpos

De los fenómenos asociados a las cargas eléctricas en reposo

FORMAS DE CARGAR ELÉCTRICAMENTE UN CUERPO

• 1.- Por Frotamiento.- Si se frotan dos materiales diferentes entre si, los electrones de uno de ellos son transferidos al otro, quedando cargados con cargas de signos opuestos.

• El material que capta electrones tendrá carga negativa y el material que cede sus electrones tendrá entonces carga positiva.

• 2.- Por Contacto.- Si un cuerpo cargado previamente es puesto en contacto con otro neutro, le comunica parte de su carga, logrando que ambos queden cargados con electricidad del mismo signo.

• 3.- Por Inducción.- Si un cuerpo cargado previamente se acerca a uno neutro, obliga a este último a un desplazamiento de su carga, la de signo contrario, hacia la zona más próxima al cuerpo cargado. Si se retira el cuerpo cargado, el cuerpo vuelve a reordenar su carga y sigue neutro.

Por Contacto

Durante el contacto pasan electrones al cuerpo cargado positivamente

Terminando el contacto, quedan ambosCon carga positiva

. . . los electrones del cuerpo neutro son atraídos por la carga positiva

Por Inducción

CONVERSIÓN DE LA CARGA ELÉCTRICA

• Cuando se frota un cuerpo con otro, o al ponerse en contacto, no se crea carga eléctrica sino simplemente existe una transferencia de cargas que altera ligeramente la neutralidad de ambas.

Conservación de la CargaConservación de la Carga

Todo objeto cuyo número de electrones sea distinto al de protones tiene carga eléctrica. Si tiene más electrones que protones la carga es negativa. Si tiene menos electrones que protones, la carga es positiva.

Cuando un cuerpo es electrizado por otro, la cantidad de electricidad que recibe uno de los cuerpos es igual a la que cede el otro

CUERPOS BUENOS Y MALOS CONDUCTORES

• a.- Cuerpos buenos conductores.- Se les llama también “conductores”. Son aquellos que contienen gran cantidad de cargas libres, en su mayoría son electrones que pueden circular a través de dicho cuerpo.

• b.- Cuerpos malos conductores.- Se les llama también “dieléctricos”. Son aquellos que poseen cargas difíciles de mover bajo la acción de un campo externo.

LEYES DE LA ELECTROSTÁTICA

• Ley Cualitativa.- Las cargas eléctricas del mismo signo se repelan y las cargas eléctricas de signos diferentes se atraen.

• Ley Cuantitativa o ley de Coulomb.- En 1785, Charles Agustín Coulomb “la fuerza de atracción o repulsión eléctrica entre cargas es directamente proporcional al producto de las mismas; pero inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa”.

Fuerzas y Cargas EléctricasFuerzas y Cargas Eléctricas La unidad natural de carga eléctrica es el electrón, que es la menor cantidad de carga eléctrica que puede existir.

CAMPO ELECTRICO

• Es la región del espacio donde se manifiestan las acciones eléctricas de las cargas eléctricas; es decir, es la región que rodea las cargas.

• Teóricamente el campo eléctrico de una carga es ilimitado; sin embargo, en la practica se ve que su acción esta limitado a los alrededores de la carga.

¿COMO SE DESCRIBE EL CAMPO ELÉCTRICO?

• El campo eléctrico, así como el magnético, pueden presentarse mediante líneas de fuerza, las mismas que fueron ideadas por Michael Faraday.

- LINEA DE FUERZA- POTENCIAL ELECTRICO

LINEA DE FUERZA

• Es la trayectoria que seguiría una carga puntual positiva que se encuentra en el campo eléctrico.

POTENCIAL ELÉCTRICO “V”

• Magnitud escalar cuyo valor mide el trabajo realizado sobre cada unidad de carga positiva para transportarla desde el infinito hasta aquel punto donde se desea calcular el potencial, dentro de un campo eléctrico.

Potencial EléctricoPotencial Eléctrico El concepto de energía potencial por unidad de carga recibe un nombre especial: potencial eléctricopotencial eléctrico

La unidad del Sistema Internacional que mide el potencial eléctrico es el volt

El símbolo del volt es V. Puesto que la energía potencial se mide en joules y la carga en coulombs:

DIFERENCIA POTENCIAL “∆V”

• La diferencia de potencial entre dos puntos, ubicados dentro de un campo eléctrico, se define como el trabajo que se realizara para transportar a la unidad de carga positiva desde uno de los puntos hacia el otro, a velocidad constante.

REPARTO DE CARGAS ENTRE ESFERAS CONDUCTORAS

• En general, cuando dos conductores se ponen en contacto, redistribuyen su carga si están a potenciales diferentes, hasta que sus potenciales se igualen.

CONDENSADOR

• Se llama así a la asociación de dos cuerpos conductores de cualquier forma geométrica, que posean la misma carga, pero con signos contrarios, y que además se encuentren separados una pequeña distancia para lograr que la intensidad de campo sea lo mas uniforme posible.

DIELÉCTRICOS O AISLANTES

• Son aquellas sustancias que ofrecen una cierta dificultad al desplazamiento de las cargas eléctricas, (ya dijimos que eran los malos conductores).

• La capacidad de un condensador depende del material dieléctrico que se coloque entre sus placas.

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