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SINTESIS DEL GRADO UNDECIMO

Electrosttica

Con el estudio de la electrosttica se da inicio a la bsqueda del conocimiento que nos permitir comprender algunos fenmenos elctricos. La electrosttica es el punto de partida para el estudio del fenmeno de la electricidad, su control por parte del hombre y, por cierto, es la base de numerosas aplicaciones cientficas y tecnolgicas. Qu es la electrosttica? Podramos decir que es el rea de la fsica que se encarga de estudiar fenmenos asociados a

cargas elctricas en reposo.

Qu entenderemos como carga elctrica? Ya desde la antigedad se saba que al frotar objetos se obtena como consecuencia la propiedad

que adquiran para atraer pequeas partculas. Posteriormente se descubre que dos objetos de la

misma naturaleza frotados por un mismo objeto se repelen entre s, por ejemplo dos barras de

caucho frotadas con un pao; al acercar entre s las barras estas se repelen. Tambin se descubri

que dos materiales distintos al ser frotados por un mismo objeto tiene la propiedad de atraerse, por

ejemplo una barra de caucho y una de vidrio frotadas por un pao; al acercarse entre s stas se

atraen. Bueno, entonces se dijo que unos tenan carga elctrica de un tipo y los otros de otro tipo.

Posteriormente fue Benjamn Franklin quien les asign los nombres de cargas positivas y cargas

negativas.

Cundo un cuerpo est cargado elctricamente? Veamos: Un cuerpo cualquiera est formado por molculas y stas estn formadas por tomos.

Los tomos poseen, bsicamente, tres tipos de partculas: electrones, protones y neutrones. Se ha

descubierto que los electrones y los protones tienen propiedades elctricas mientras que los

neutrones no la poseen. A los electrones se les asign la propiedad de tener carga negativa y a los

protones carga positiva. Se dice, entonces, que un cuerpo est cargado negativamente si tiene un

exceso de electrones y est cargado positivamente si tiene una ausencia de electrones, es decir,

si tiene ms protones que electrones.

Cmo se puede producir el hecho de que a un cuerpo le sobren o le falten electrones? Para entender esto tenemos que comprender la dinmica de los tomos y al respecto diremos, por ahora, que lo ms probable es que al tomar un cuerpo cualquiera ste no posea carga elctrica, pero esto no significa que no tenga electrones ni protones, no!, sigue tenindolos pero de ambos tiene la misma cantidad. Se puede deducir, entonces, que la carga negativa de un electrn se

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anula con la carga positiva de un protn. Por lo tanto, al tener un cuerpo la misma cantidad de electrones que protones, elctricamente se dice que est neutro o que est sin carga. Bien, ocurre si asumimos que un tomo tiene una forma parecida a nuestro Sistema Solar, es

decir: alrededor de un cuerpo central hay otros que estn girando a su alrededor. En el caso del

tomo, visto de sta manera, el cuerpo central se denomina ncleo y en ste estn los protones y

los neutrones, frreamente unidos, y los cuerpos que giran alrededor del ncleo son los electrones,

ocupando ellos rbitas distintas.

Algunas propiedades de un cuerpo cargado elctricamente.

Un aspecto que es interesante es en relacin a la cantidad de carga que puede recibir un cuerpo. Se ha descubierto que solo puede recibir cantidades determinadas por nmeros enteros de electrones, que es la unidad de carga elctrica. Un cuerpo no puede, por ejemplo, tener una parte decimal de electrones pues estos no se pueden dividir. Respecto a esto un cientfico dira que la carga est cuantizada. Esto fue descubierto por Robert Millikan en 1909.

Ya se ha mencionado anteriormente que cargas del mismo tipo se repelen y de distinto tipo se atraen. Esta atraccin o repulsin entre cuerpos cargados elctricamente permite la introduccin de la existencia de fuerzas elctricas, que seran de atraccin o de repulsin.

Alrededor de un cuerpo o partcula cargada elctricamente se forma una zona en donde otro cuerpo o partcula cargada elctricamente va a ser atrada o repelida por la primera, a esta zona se le llama campo elctrico.

Por ltimo, y no porque sea menos importante, mencionaremos que la cantidad de carga elctrica se conserva. Es decir, si consideramos las cargas elctricas de todos los cuerpos, la suma total de la cantidad de carga se mantiene constante. Se verifica, entonces, que si un cuerpo pierde carga elctrica hay otro u otros que la estn ganando para s.

Generador de Van der Graff.

Una de las limitaciones que tienen los procedimientos de electrizacin que se trataron anteriormente es que la carga que puede adquirir un cuerpo, mediante esos mtodos, es relativamente pequea.

Un dispositivo que permite generar grandes cantidades de carga electrosttica es el conocido como generador de Van der Graff, que se muestra en la figura siguiente: Este dispositivo tiene un motor que hace girar una banda sin fin y tiene un colector de carga (A) que proporciona carga elctrica a la

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banda a travs de un peine, mediante la friccin. La banda transporta la carga y al friccionarse con el otro colector de carga (B) la carga es traspasada a la esfera metlica. Este dispositivo permite una curiosidad. Si una persona, debidamente aislada (apoyando los pies sobre una superficie aislante como una goma por ejemplo) toca la esfera con la mano, el pelo de su cabeza adquirir carga elctrica de un solo tipo por lo que tendern a separarse entre s, lo que tendr como efecto que ellos, los pelos, se erizarn. Descarga elctrica. La naturaleza, de vez en cuando, particularmente en la zona centro sur de nuestro pas, nos brinda un espectculo formidable. En pocas de invierno, especialmente, se producen tempestades elctricas y se ve surcar los cielos oscuros impresionantes relmpagos. Esos fenmenos que no son ms que descargas elctricas que se producen por saturacin de cargas en las nubes, se dirigen a tierra y si nos fijramos donde caen, veramos que preferentemente lo hacen en picachos o puntas sobresalientes en alguna zona de campo o de ciudad.

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