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Introducción histórica

. Gilbert (1540-1603) descubrió que la electricidad era un fenómeno de

carácter general.

. En 1729, Stephen Gray demuestra que la electricidad tiene existencia

por sí misma y no es una propiedad impuesta por rozamiento.

. Franklin (1706-1790) demuestra que existen dos tipos de electricidad

a las que llamo positiva y negativa.

. Coulomb (1736-1806) encontró la ley que expresa la fuerza que

aparece entre cargas eléctricas.

. Faraday (1791-1867) introdujo el concepto de campo eléctrico.

. Maxwell (1831-1879) estableció las leyes del electromagnetismo, las

cuales juegan el mismo papel en este área que las leyes de Newton en

mecánica.

La carga eléctrica (q) es una propiedad fundamental de la

materia especialmente de sus partículas elementales,

caracterizada a partir de la fuerza electrostática, también

se dice que es una magnitud fundamental de la física,

responsable de la interacción electromagnética.

.

Características de carga electicas:

. Dualidad de la carga: todas las partículas cargadas pueden dividirse

en positivas y negativas, de forma que las de un mismo signo se

repelen mientras que las de signo contrario se atraen.

. Conservación de la carga: en cualquier proceso físico, la carga total

de un sistema aislado se conserva. Es decir, la suma algebraica de

cargas positivas y negativas presente en cierto instante no varía.

. Cuantizacion de la carga: la carga eléctrica siempre se presenta

como un múltiplo entero de una carga fundamental que es la del

electrón.

Es el conjunto de propiedades de una región del espacio donde las

cargas eléctricas ejercen su influencia. Es decir, que cada carga

eléctrica con su presencia, modifica las propiedades del espacio que las

rodean.

LÍNEAS DE FUERZA DE UN CAMPO ELÉCTRICO

Una línea de fuerza es una línea imaginaria que presenta la propiedad

de que el vector campo eléctrico E sea tangente a ella en cada uno de

sus puntos.

- Dos líneas de fuerza de un mismo punto nunca se cruzan.

- Las líneas de fuerza se inician en una carga positiva y terminan en

una carga negativa.

- La tangente a una línea de fuerza en cada punto es la dirección de E

en ese punto.

FLUJO DE CAMPO ELÉCTRICO

El flujo de campo eléctrico es la media del número total de líneas del

campo eléctrico que atraviesan cierta superficie.

El ángulo que forma la normal de la superficie con las líneas de fuerza

que la atraviesan es α. S representa la superficie en cuestión y E el

campo eléctrico que fluye por ella. El flujo es máximo cuando la

superficie es perpendicular a las líneas de fuerza, y es nulo cuando la

superficie es paralela a dichas líneas.

Charles-Agustínde

Coulomb (Angoulême, Francia,

14 de junio de 1736 -

París, Francia, 23 de agosto de 1806) fue un físico e ingeniero francés. Se lo

recuerda por haber descrito de manera matemática la ley de atracción entre

cargas eléctricas. En su honor la unidad de carga eléctrica lleva el nombre

de coulomb (C). Entre otras teorías y estudios se le debe la teoría de la torsión

recta y un análisis del fallo del terreno dentro de la Mecánica de suelos.

Fue el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática,

además de realizar muchas investigaciones sobre:

magnetismo, fricción y electricidad. Sus investigaciones científicas están

recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fundamentos

del magnetismo y de la electrostática. La expresión para la fuerza de

interacción entre dos cargas puntuales q1 y q2 (pequeñas en relación con la

distancia que las separa), es muy semejante a la fuerza gravitacional entre la

luna y la tierra.

Es decir, la fuerza eléctrica es directamente proporcional al producto de las

cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que separan

a dichas cargas, dependiendo de una constante de coulomb según el medio que

este represente.

En donde:

.q1 yq2: son las cargas en coulomb

.r: es la distancia en metros

.k: es una contante que depende del medio

.f: es la fuerza en newton

Consideraciones de la ley de coulomb

Respecto a la ley de coulomb hay que considerar lo siguiente:

. Se aplica a cargas puntuales.

. La fuerza eléctrica es una magnitud vectorial, por lo tanto, hay que considerar

suma de vectores.

. La ley de coulomb o fuerza de coulomb establece el valor de una fuerza

electrónica

Brunswick, 30 de abril de 1777 – Gotinga, 23 de febrero de 1855), fue

un matemático, astrónomo, geodesta, y físico alemán que contribuyó

significativamente en muchos campos, incluida la teoría de números,

analista, la geometría diferencial, la estadística, el álgebra, la geodesia,

el magnetismo y la óptica. Considerado «el príncipe de los

matemáticos» y «el matemático más grande desde la antigüedad»,

Gauss ha tenido una influencia notable en muchos campos de la

matemática y de la ciencia, y es considerado uno de los matemáticos

que más influencia ha tenido en la Historia. Fue de los primeros en

extender el concepto de divisibilidad a otros conjuntos.

En física la ley de Gauss, también conocida como teorema de Gauss,

establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie

cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo

que hay en el interior de dicha superficie. Dichos campos son aquellos

cuya intensidad decrece como la distancia a la fuente al cuadrado. La

constante de proporcionalidad depende del sistema de unidades

empleado.

Aplicaciones:

1. Si un conductor electrizado está en equilibrio electrostático, las

cargas eléctricas se hallarán distribuidas en su superficie y el campo

eléctrico será nulo en todos sus puntos internos. 2. El campo eléctrico

creado por una esfera cargada en puntos fuera de ella es igual al que

produciría si toda la carga estuviera concentrada en su centro.