CARGAS ELECTROSTATICAS

Cargas electrostáticas

                Cuando encendemos el televisor y se encuentran pedacitos de papel cerca de la pantalla podemos notar como estos son atraídos por la pantalla del televisor   y seguramente te haz preguntado por que ocurre esto, pues en física estos fenómenos son muy comunes y se dan por que los cuerpos tienen la propiedad de electrizarse.  Estos fenómenos son estudiados por la electrostática, pero ¿Qué es la electrostática?

             

          La electrostática es la rama de electricidad encargada de estudiar las cargas eléctricas en reposo.  

          

          Todos los cuerpos que nos rodean están formado por partículas imposibles de ver a simple vista, a estas partículas se conocen como átomos. Los átomos están formados por electrones los cuales tienen carga eléctrica negativa, los protones que tienen una carga eléctrica positiva y los neutrones que no poseen una carga eléctrica por lo que se les considera neutros.

La carga electrica es  una propiedad exclusiva de los electrones y los protones

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         La carga eléctrica es una propiedad que poseen los protones y los electrones;  un cuerpo se le considera que esta eléctricamente cargado cuando gana o pierde electrones, si un cuerpo pierde electrones se le considera con carga positiva ya que posee más protones y su carga es mayor a la de los electrones que aun conserva, en caso contrario si el cuerpo gana electrones se le considera con carga negativa ya que posee más electrones y su carga es mayor a la de los protones que posee.

            Si un cuerpo tiene el mismo número de protones que de electrones se le considera en estado neutro ya que tiene la misma carga positiva que negativa.

                 

          Las cargas diferentes que puede tener un cuerpo  se representan con el signo de “+” cuando  las cargas son positivas  y cuando las cargas son negativas se utiliza  el signo menos “-“.

         Para demostrar la existencia de las cargas electrostáticas, se han realizado muchos experimentos entre ellos esta el de frotar un barra de ámbar  y al acercarla a otra barra de ámbar frotada al igual que la otra, estas se repelen ya que tienen carga igual, mientras que al acercar la barra de ámbar frotada previamente con una franela, a una barra de vidrio que también fue frotada estas se atraen ya que poseen cargas distintas. 

"Las cargas con signos iguale se repelen, mientras que las que poseen signos diferentes se atraen."

          Benjamín Franklin observo que al frotar una varilla de vidrio con un paño de lana, el vidrio cedía sus electrones mientras que el paño recibía esos electrones que perdía la varilla, por lo que llamo a este fenómeno, “principio de la conservación de las cargas”.

         Un cuerpo puede transmitir su carga  a otro cuerpo, a este proceso se le conoce como “electrizar un cuerpo” y se da por que los cuerpos ganan o pierden  electrones durante su interacción entre ellos, existen tres formas distintas por las que una carga se puede transmitir de un cuerpo a otro y se muestra en el siguiente esquema:

        Se puede considerar que todos los materiales son capases de ser cargados electrostáticamente, pero no todos son capases de conducir los electrones con tanta facilidad, por eso mismo a los distintos materiales que existen se les clasifica en:

Materiales conductores	Materiales aislantes (dieléctricos)	Materiales semiconductores
Estos materiales son capases de permitir el libre transito de los electrones a través de ellos ya que pueden electrizarse completamente sin oponer resistencia al flujo de electrones.	Estos materiales se electrizan en el punto donde son tocados, pero a diferencia de los conductores estos no permiten el libre transito de electrones atraves de ellos  ya que estos se resisten al flujo de la carga que se les aplica.	Son aquellos materiales que presentan propiedades intermedias entre los conductores y los aislantes, ya que son capaces de conducir la carga de una manera intermedia.
Ejemplo: Cobre	Ejemplo: Plástico	Ejemplo: Galio

         Para poder medir la cantidad de carga eléctrica que posee un cuerpo se utiliza el Coulomb, que es una unidad establecida por el Sistema Internacional, esta unidad esta definida como el numero de electrones en exceso que posee un cuerpo con relación al que posee cuando se encuentra en su estado neutro, o la cantidad de carga que posee 6.25 x 10¹⁸ electrones.

     Un Coulomb (C)  equivale a: 1C=6.25x10¹⁸ electrones 

    Con base en la equivalencia se puede determinar la cantidad de carga que posee un electrón y un protón:

 

protón (e+)	electrón(e-)
1/6.25 x1018= 1.6 x 10-19C	1/6.25 x1018= 1.6 x 10-19C

AGRADECIMIENTOS:

Bibliografía:

Murphy James T., Y Smoot Robert C., “FISICA PRINCIPIOS Y PROBLEMAS”, COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE C.V. SEPTIEMBRE DE 1984.

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Sears Francis, Zemansky Hugh Young Hugh D. ET. AL., “FÍSICA UNIVERSITARIA CON FISICA MODERNA”,  EDITORIAL PEARSON, DECIMOSEGUNDA EDICIÓN MÉXICO 2009.

Flores Sabido José Miguel y Aguilar Castillo  Diego de Jesús. “GUIA DE FÍSICA II” SEGUNDA EDICIÓN MEXICO OCTUBRE DEL 2011.