Electrostática (fisica)

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Electrostática (fisica)

  1. 1. La electrostática 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 electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.
  2. 2. ELECTRICIDAD ESTÁTICA  La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro, como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material y se reubiquen en la superficie del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables.
  3. 3. La electricidad es una forma de energía que se puede trasmitir de un punto a otro. Todos los cuerpos presentan esta característica, que es propia de las partículas que lo forman, pero algunos la trasmiten mejor que otros. Los cuerpos, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados en conductores y aisladores. Conductores: - son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad. - Entre éstos tenemos a los metales como el cobre. - En general, los metales son conductores de la electricidad. Aisladores o malos conductores: - son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica - ejemplo: madera, plástico, etc.
  4. 4. Los generadores de electricidad estática son máquinas que producen altísimas tensiones con una muy pequeña intensidad de corriente. exclusivamente para electróforo, la máquina de Wimshurst y el generador de Van de Graaff. La carga que se transfiere durante la electrificación por contacto se almacena en la superficie de cada objeto, a fin de estar lo más separada posible y así reducir la repulsión entre las cargas.
  5. 5. CARGA ELECTRICA  La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro interacciones fundamentales de la física. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones.
  6. 6. La carga inducida se produce cuando un objeto cargado repele o atrae los electrones de la superficie de un segundo objeto. Esto crea una región en el segundo objeto que está más cargada positivamente, creándose una fuerza atractiva entre los objetos.
  7. 7. CARGA POR FRICCIÓN  Es el método de carga en el que se transfieren electrones de un material a otro, por que se rozan o friccionan. La fricción tiene ciertos efectos eléctricos los cuales ya conocemos; algunos ejemplos se presentan cuando acariciamos un gato, cuando nos peinamos  En estos casos y muchos otros que no mencionamos se transfieren electrones por fricción  cuando un material roza con otro, lo que se conoce como carga por fricción.
  8. 8. Hay el mismo número de electrones y protones en un asunto neutral. Si algo cambia este equilibrio se puede decir que se carga. Cuando se carga toques de objeto a un objeto neutro, ambos tienen igual carga. CARGA POR CONTACTO
  9. 9. La Ley de Coulomb, que establece cómo es la fuerza entre dos cargas eléctricas puntuales, constituye el punto de partida de la Electrostática como ciencia cuantitativa. LEY DE COULOMB
  10. 10. LEY DE GAUSS  En física la ley 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.  Se aplica al campo electrostático y al gravitatorio. Sus fuentes son la carga eléctrica y la masa, respectivamente.
  11. 11. Tales de mileto S.600 a.c Otton von 1672 Faraday 1831 William Gilbert S. XVII Francis Hawksbee Charles Coulomb 1785 Teofrasto (310 a. C.), Francois de Cisternay 1733 James Clerk Maxwell 1864
  12. 12.  Fue un filosofo griego, fundador de la escuela jónica, considerado como uno de los siete sabios de Grecia.  Desde el punto de vista de la electricidad, fue el primero en descubrir que si se frota un trozo de ámbar, este atrae objetos más livianos, y aunque no llego a definir que era debido a la distribución de cargas, si creía que la electricidad residía en el objeto frotado.  De aquí se ha derivado el término electricidad, proveniente de la palabra elektron, que en griego significa ámbar, y que la empezó a emplear hacia el año 1600 d. C., el físico y médico ingles Willian Gilbert, cuando encontró esta propiedad en otros muchos cuerpos. Tales de Mileto (624-543 a. C.)
  13. 13. TEOFRASTO  Teofrasto escribió un listado de aquellos materiales que tienen la capacidad de participar en fenómenos eléctricos y fue en el siglo XVII cuando se comenzaron las primeras investigaciones sobre la electricidad y el magnetismo para su posterior aplicación en la utilización de la brújula.
  14. 14. William Gilbert  William Gilbert, (Colchester, Essex, 24 de mayo de 1544 – Londres, 10 de diciembre de 1603). Físico y medico inglés.  Fue uno de los primeros filósofos naturales de la era moderna en realizar experimentos con la electrostática y el magnetismo, realizando para tal fin incontables experimentos que describía con todo lujo detalles en su obra. Definió el término de fuerza eléctrica el fenómeno de atracción que se producía al frotar ciertas sustancias. A través de sus experiencias clasificó los materiales en conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio.  Descubrió la imantación por influencia, y observó que la imantación del hierro se pierde cuando se calienta al rojo. Estudió la inclinación de una aguja magnética concluyendo que la Tierra se comporta como un gran imán.
  15. 15. Construyo la primera máquina electrostática capaz de producir una descarga eléctrica, ideada en 1672. Esta máquina estaba formada por una esfera de azufre movida por una manivela, sobre la cual se inducía una carga al apoyar una mano sobre ella. OTTO VON GUENRICKE
  16. 16. FRANCIS HAWKSBEE  Se lo conoce principalmente por sus trabajos en electricidad y repulsión electrostática.  Hauksbee perfeccionó el generador electrostático de Otto von Guericke al reemplazar su esfera de azufre por una de vidrio.  También descubrió que si colocaba una pequeña cantidad de mercurio sobre la esfera de vidrio, hacía el vacío en su ambiente, generaba una carga electrostática y luego aproximaba una mano desde el exterior, se generaba un resplandor azulado.
  17. 17. François de Cisternay du Fay  Charles François de Cisternay du Fay (París, 1698 – 1739) fue un físico francés, superintendente del Jardin du Roy.  Aún sin tener una formación científica Du Fay pronto destacó en sus experimentos sobre la electricidad al enterarse de los trabajos de Stephen Gray, dedicó su vida al estudio de los fenómenos eléctricos. Publicó sus trabajos en 1733 siendo el primero en identificar la existencia de dos tipos de cargas eléctricas (las denominadas hoy en día positiva y negativa), que él denominó carga vítrea y carga resinosa, debido a que ambas se manifestaban: de una forma al frotar, con un paño de seda, el vidrio (carga positiva) y de forma distinta al frotar, con una piel, algunas substancias resinosas como el ámbar o la goma, (carga negativa.
  18. 18. Michael Faraday  En 1831 trazó el campo magnético alrededor de un conductor por el que circula una corriente eléctrica (ya descubierta por Oersted), y ese mismo año descubrió la inducción electromagnética, demostró la inducción de una corriente eléctrica por otra, e introdujo el concepto de líneas de fuerza, para representar los campos magnéticos. Durante este mismo periodo, investigó sobre la electrólisis y descubrió las dos leyes fundamentales que llevan su nombre:  La masa de la sustancia liberada en una electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad que ha pasado a través del electrolito masa = equivalente electroquímico, por la intensidad y por el tiempo (m = c I t).  Las masas de distintas sustancias liberadas por la misma cantidad de electricidad son directamente proporcionales a sus pesos equivalentes.
  19. 19. Joseph Priestley  En 1767, Joseph Priestley publicó su obra The History and Present State of Electricity sobre la historia de la electricidad hasta esa fecha. Este libro sería durante un siglo el referente para el estudio de la electricidad. En él, Priestley anuncia también alguno de sus propios descubrimientos, como la conductividad del carbón. Hasta entonces se pensaba que sólo el agua y los metales podían conducir la electricidad.
  20. 20. 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. En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb: . Coulomb también estudió la electrización por frotamiento y la polarización, e introdujo el concepto de momento magnético. El culombio o coulomb (símbolo C), es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor de Charles-Augustin de Coulomb.

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