a.
Carga Eléctrica
Es una magnitud física característica de los
fenómenos eléctricos, es propia de los cuerpos y cualquier trozo de materia
puede adquirir carga eléctrica.
Su unidad es Coulomb (C)
b. Carga Neta de un cuerpo
Cuando un
cuerpo posee igual carga positiva (protones) y negativa (electrones).
c. Cuerpo eléctricamente neutro
Que tiene Carga Neta es decir, tiene la misma cantidad de carga
positiva y negativa.
d.
Cuerpo Cargado
positivamente
Es aquel que tiene excesos de protones y perdió electrones.
e.
Cuerpo cargado
negativamente
Es aquel
que tiene excesos de electrones y ha ganado electrones.
f.
Ion positivo/ Ion
negativo
Un ion es un átomo o grupo de átomos cargado eléctricamente. Un ion
positivo es un catión (+) y un ion
negativo es un anión (-).
g.
Inducción electrostática
Es la
redistribución de la carga eléctrica en un objeto, causada por la influencia de cargas
cercanas.
ELECTRIZACIÓN
Es proceso electrostático por el cual un cuerpo es cargado positiva o
negativamente.
Debemos tener en cuenta lo siguiente:
La carga eléctrica se conserva en un
sistema, ya que no puede ser creada ni destruida.
Cargas iguales se repelen en cambio
cargas distintas se atraen.
Sabemos que un conductor puede
electrizarse por medio de tres formas:
-Frotamiento:La electrización en este caso se produce
entre dos cuerpos neutros distintos: ejemplo un pedazo de tela y una peineta,
al haber fricción en ambos, hay un traspaso de electrones de un cuerpo al otro,
quedando cargados positiva o negativamente dependiendo del cuerpo.
-Contacto:La electrización en este caso se logra
poniendo en contacto un cuerpo cargado, con un cuerpo “conductor” de esta
manera, ambos cuerpo quedaran cargados negativa o positivamente de manera
simultanea. Por ejemplo ponemos en contacto un imán con una aguja, luego de
unos momentos la aguja causara el mismo efecto de atracción.
-Inducción: Este
caso es el mas curioso, ya que un cuerpo cargado es acercado a otro cuerpo
neutro (inductor-inducido) dejando polarizado al otro cuerpo, luego se conecta
a tierra el cuerpo y de esta manera solo quedara en el cuerpo la carga atraída
por el inductor (permanentemente) y si no, la polarización solo será
transitoria hasta que el inductor se haya alejado.
Existen en nuestro entorno muchos cuerpos
de distintos materiales, en el
tema de la electrización hay algunos que
permiten el proceso fácilmente,
pero algunos pueden poner muchas dificultades
para lograrlos. Para poder
clasificar estos materiales hablamos de Conductores
y Aisladores.
Conductores:
Son aquellos que permiten el traspaso
eléctrico a través de ellos, permiten que hoy en día logremos tener electricidad en nuestras casas, o se provoquen algunos fenómenos naturales como
los relámpagos. (separación forzosa en las cargas negativas y positivas de una
nube)
Ej: cobre, hierro, agua
Aislantes: En este caso son los materiales
que no permiten el movimiento de
electrones en su interior, así no logran traspasar la electricidad. Así es el caso
de: Madera, plásticos, aire, etc..
que no permiten el movimiento de
electrones en su interior, así no logran traspasar la electricidad. Así es el caso
de: Madera, plásticos, aire, etc..
Cabe notar que la diferencia entre aislante y conductor NUNCA es muy clara, ya que un aislante en condiciones especiales puede convertirse en un buen conductor, tal es el caso del aire con el relámpago, al traspasar la carga de 30.000 volteos, el aire sirve como conductor.
El mismo caso del agua y la sal, o de los cables que han provocado accidentes con volantines.
LEY DE CARGAS ELÉCTRICAS
Has
notado la fuerza que se observa al poner un elemento metálico cerca de un imán?
Esta fuerza "F" es llamada Fuerza electrostática.
Está puede ser de dos tipos : De REPULSIÓN o bien de ATRACCIÓN, lo cual depende directamente de los signos de las cargas:
- cargas negativas frente a frente se repelen
- cargas positivas frente a frente se repelen
- carga positiva frente a carga negativa se atraen
- un electrón con un neutrón no generan
ninguna fuerza
- un
protón con un neutrón no generan ninguna fuerza
Cómo lo hizo?
Coulomb creó una balanza, a la que denominaron "Balanza de Coulomb"Este aparato permitió establecer y comprobar la ley que rige la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas, además de resultar muy útil en otros experimentos de gran importancia científica. Se basa en el principio demostrado por Coulomb que dice: ”la fuerza de torsión es proporcional al ángulo de torsión”.
Coulomb creó una balanza, a la que denominaron "Balanza de Coulomb"Este aparato permitió establecer y comprobar la ley que rige la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas, además de resultar muy útil en otros experimentos de gran importancia científica. Se basa en el principio demostrado por Coulomb que dice: ”la fuerza de torsión es proporcional al ángulo de torsión”.
La ley de Coulomb sostiene que la fuerza eléctrica entre dos cargas (q1 y q2), separadas a una distancia (d) , es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, esto es que disminuye a medida que se separan. Se expresa:
La fuerza puede ser ATRACTIVA o REPULSIVA siempre dependiendo del signo de las cargas.
Relaciones:
- El cuadrado de la distancia es inversamente proporcional a la Fuerza eléctrica
- El producto de las carga es proporcional a la Fuerza eléctrica a una distancia constante.
- El cuadrado de la distancia es inversamente proporcional a la Fuerza eléctrica
- El producto de las carga es proporcional a la Fuerza eléctrica a una distancia constante.
viene dada por la fuerza que se genera de un coulomb cuando está en presencia de otra carga de igual valor a un metro de distancia.
También se calcula como
en donde 'E' representa la permitividad eléctrica del medio.
La Fuerza además tiene una dirección y sentido, la primera está dada por la recta que une a las dos cargas y la segunda depende del signo de las cargas.
La Fuerza además tiene una dirección y sentido, la primera está dada por la recta que une a las dos cargas y la segunda depende del signo de las cargas.
Es importante destacar que la Ley de Coulomb solo considera la interacción entre dos cargas puntuales a la vez y la fuerza que se determina es aquella que ejerce una carga q1 sobre otra q2, sin considerar otras cargas a su alrededor.
1.- Tres cargas están distribuidas de manera lineal, la carga q1, tiene un valor de -10µC (microcoulmb = 10−6); la carga q2 de 5µC y la carga q3 -6µC .
Si, q1 distancia con q2 = 0,30m yq2 distancia con q3 = 0,20m
Calcular la fuerza electro estática resultante sobre la carga q3 debido a las otras dos cargas.
Considera que la constante
Calcular la magnitud de la fuerza eléctrica que las atrae.
ELECTRICIDAD ATMOSFÉRICA
Manifestándose a través del rayo este
fenómeno natural contiene gran carga eléctrica y al acercarse a la tierra se transforma
en energía calórica y luminosa.
Las
nubes están formadas por un número inmenso de pequeñas gotas de agua, que
forman grandes masas suspendidas en el aire.
El roce de las nubes unas con otras, o con
los picos de las montañas, pueden hacer que éstas adquieran carga eléctrica. La
nube
cargada
puede ejercer sobre las otras nubes, fenómenos de influencia , haciendo la
atracción de cargas opuestas produciendo una descarga violenta.
De este modo se produce el rayo,
manifestando luminosidad, que es el relámpago, y el ruido producido por la
rotura de las capas de aire que constituye el trueno.
EL PARARRAYO
Cuando se generan tormentas, las nubes que poseen carga negativa en sus puntas comienzan a propagar estas crean un campo eléctrico situado entre el suelo y las nubes, algunas de estas cargas (débiles) se pueden llegar a propagar de manera que a medida que descienden se van amplificando de manera progresiva, este fenómeno recibe el nombre de 'trazador descendente'.Al acercase al suelo, esta carga genera que la parte superior de los objetos se ionice, esta ionización evoluciona hasta formar el 'trazador ascendente', al juntarse ambos trazadores se genera un conducto de unión.
Lo realiza el pararrayos es anticiparse a cualquier objeto y formar su trazados ascendente más rápidamente (efecto corona), para ser el punto de caída del rayo, la descarga eléctrica luego se disipa en el suelo a través de la toma de tierra.
