ELECTROSTÁTICACarga eléctrica Ley de coulombCampo eléctricoPotencial eléctrico (Voltaje)

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ELECTROSTÁTICA

RESEÑA: Sus comienzos en el año 600 A. C., los antiguos Griegos describían la propiedad del ámbar, el cual atraía a ciertos cuerpos livianos al ser frotado con lana. Luego hacia 1600 éste fenómeno fue estudiado nuevamente, observando que esta propiedad la adquieren otros cuerpos como el vidrio al der frotado con seda. Al rededor de 1800 fue el apogeo de la electricidad, se hicieron muchos inventos entre otros la batería.Benjamín Franklin Habló de cuerpos positivos y cuerpos negativos. Los que se comportan como el vidrio serán positivos, los que se comportan como el ámbar serán negativos. Actualmente Los cuerpos que adquieren esta propiedad se denominan “electrizados”, que están cargados eléctricamente” o que poseen carga eléctrica.

CARGA ELÁCTRICA: La carga de un cuerpo se refiere al exceso de carga del mismo, el cual es siempre una cantidad muy pequeña de su carga total, positiva o negativa.Los cuerpos están constituidos por átomos, que a su vez contienen electrones, protones y neutrones.Los protones y neutrones se encuentran en el núcleo del átomo, los electrones giran al rededor del núcleo.Al frotar dos cuerpos entre sí, una cantidad de electrones pasa de un cuerpo a otro. El que pierde electrones queda cargado positivamente y el que recibe queda cargado negativamente.Los cuerpos pueden ser conductores o aisladores (dieléctricos); los aisladores son sustancias en las cuales los electrones están fuertemente ligados al núcleo, mientras que en los conductores los electrones (libres) tiene una libertad de movimiento en la sustancia. Los semiconductores ocupan una posición intermedia entre los anteriores.Un cuerpo puede ser cargado de diferentes formas:Electrización por inducción: Ocurre cuando se da un reordenamiento de las cargas en un conductor debido a la presencia de otro cuerpo cargado.Electrización por polarización: Ocurre cuando se da un reordenamiento de las cargas en un aislador debido a la presencia de otro cuerpo cargado.

LEY DE COULOMB

Entre dos cargas eléctricas existe una fuerza de atracción o repulsión según si los signos de éstas son iguales o diferente. En resumen el enunciado de la ley de Coulomb nos dice: “ La fuerza (F) de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al productos de las magnitudes de las cargas (q, Q) e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia(r) entre ellas, y dirigida a lo largo de la línea que une a éstas cargas”

k= es una constante de proporcionalidad.

Unidades de fuerza (F):S.I. (sistema internacional): [F]=kg.m/sg² = NC.G.S. (sistema sexagesimal): [F]=g.cm/sg² = dina

Unidades de carga eléctrica (q)S.I. (sistema internacional): [q]= coulomb (C)C.G.S. (sistema sexagesimal): [q]= statcoulomb (stc)

Unidades de la constante kS.I. (sistema internacional): [K]==C.G.S. (sistema sexagesimal): [K]=

Cuantización de la cárga: la carga se encuentrra cuantizada porque el cuerpo tiene un número entero de electrones en exceso o en defecto. Así cualquier carga tiene que ser un múltiplo entero de la carga del electrón.

Qe =+Qprotón

CAMPO ELÉCTRICO

Se define campo eléctrico (E), a toda la región que rodea y es afectada por la carga eléctrica.

Operacionalmente el campo eléctrico se considera como la relación entre la fuerza y la carga de prueba qo.

como obtenemos�⃑�= �⃑�𝑞𝑜

�⃑�=𝑘𝑄𝑟 ²

El campo eléctrico es una magnitud de carácter vectorial, su dirección y sentido depende de la carga. De modo que el campo eléctrico tendrá la misma dirección y sentido de la fuerza si la carga es positiva. Si la carga es negativa tendrá la misma dirección pero sentido contrario a la fuerza.

Unidades de campo eléctrico (E):S.I. (sistema internacional): C.G.S. (sistema sexagesimal):

Líneas de fuerza: Una forma de representar un campo eléctrico es mediante líneas de fuerza; Las cuales son líneas que se trazan en el campo eléctrico tangente a cualquier punto. El campo es más fuerte donde las líneas están más cercanas.

En un campo eléctrico uniforme el vector tiene la misma magnitud, dirección y sentido.

POTENCIAL ELÉCTRICO O VOLTAJE

La diferencia de potencial (ΔV), se define como el trabajo que realiza el campo eléctrico al llevar una carga de un punto a otro.

operacionalmente VA – VB =diferencia de potencial

W= trabajo realizado q=carga eléctrica

En un campo eléctrico uniforme la diferencia de potencial viene dada por:donde E= campo eléctrico y X= la distancia entre A y B

El potencial eléctrico de una carga puntual ( potencial absoluto): es el potencial en un punto en relación con el infinito. Se determina por;

Unidades: S.I. (sistema internacional): C.G.S. (sistema sexagesimal):

ΔV = VA – VB =

VA – VB = .x

𝑉=𝑘𝑄𝑟