Fundamentos de Electrostática: Carga, Potencial y Aplicaciones Prácticas


no existen ni tan buenos conductores,ni tan buenos aislantes,pero están en el medio, un buen conductor  se puede referir a un material que deja que los e- de su ultimo nivel se muevan libremente por la superficie.

Ej:

hierro,oro,cobre,etc.Un buen aislante se puede referir a aquel material q tiene a sus e- fuertemente atraídos y no los deja que se muevan libremente por su superficie.

Ej:

madera,vidrio,plástico,etc/la carga negativa  que se enuentra en la parte externa es el e- por lo tanto son los que se pueden mover libremente de un cuerpo al otro, en cambio la carga positiva  q son los protones se encuentran en la parte interna y por lo tanto no se pueden mover de un cuerpo al otro,solo están vibrando en el mismo lugar/frotamiento:
froto 2 cuerpos y este rozamiento hace q el material mas electronegativo le quite e- al menos electronegativo,el q quita queda – y el que cede queda +.La magnitud d la carga es igual ya q se mantiene.

Contacto:

hago q un cuerpo neutro y otro cargado se toquen.Si el cuerpo cargado esta carrgado – le va a ceder e- al cuerpo neutro, y si esta cargado + le va a quitar e- al neutro.Esto hace que después de un tiempo los 2 cuerpos queden con la misma carga.El potencial eléctrico del cuerpo cargado ↓ y el del neutro ↑.

Inducción:

vengo con unc uerpo inductor cargado – o + y lo acerco al cuerpo neutro sin tocarlo,este polariza al cuerpo neutro.Si pongo una descarga a tierra al cuerpo neutro los e- suben o bajan dependiendo la carga, si yo corto ese cable los e- q subieron o bajaron no se pueden mover,y por lo tanto el cuerpo neutro queda cargado/potencial eléctrico:
es una propiedad del campo eléctrico, vale td el trabajo q tengo q hacer para mover la unidad d carga desde el infinito hasta un punto en el campo,solo una carga genera potencial eléctrico en el espacio q la rodea,depende d la carga generadora,d la distancia de la carga generadora,se mide en volt,las cargas + generan potenciales + y las – genera potenciales -, el potencial eléctrico no depende de la carga de prueba.V depende d la distancia d la carga generadora d campo y E depende d la dist al cuadrado.V es una magnitud escalar y E es una vectorial/superficie equipotencial:
es la región del espacio en donde el potencial vale lo mismo. Se grafica poniendo una carga + en el medio y como con muchos círculos de menor a mayor rodeándola/al cuerpo destinado a contener cargas le daría una forma esférica,trataría de evitar las puntas q es por donde se escaparían las cargas/E.P.E:
Es la propiead de un par de cargas,necesito al menos 2 cargas.Se mide en joule,cuando hacemos trabajo estamos modificando la E.P.E.Depende del valor de una carga,de la otra y de la distancia al cuadrado


Cómo se forma el rayo:


las gotas de agua comienzan a girar dentro de la nube por una corriente de aire hasta condensarse. Estas al condensarse se parten, y los pedazos más livianos que serían las cargas positivas, se van para arriba, y los más pesados que serían las negativas, se van para abajo, esto hace que en la nube se forme una polarización. Luego la nube polariza a la tierra haciendo que las cargas positivas se vayan para arriba y las negativas hacia abajo. Después, como entremedio de la tierra y de la nube hay aire, el dialéctrico se ioniza. De arriba hacia abajo se forma un camino llamad cabecilla escalonado que va cargado negativamente, ese sería el rayo, este rayo se descarga en la tierra, cuando se toca con el camino espiralado que va cargado positivamente de abajo hacia arriba./pararrayos:
Está formado por una varilla metálica puntiaguda colocada en la parte más alta del edificio y conectada a tierra mediante un cable conductor. Durante una tormenta, las nubes acumulan cargas eléctricas (generalmente negativas en su parte inferior), lo que induce cargas positivas en la superficie de la Tierra. Gracias al poder de las puntas, el pararrayos facilita que las cargas se escapen gradualmente hacia el aire, evitando que se acumule suficiente diferencia de potencial como para producir una descarga violenta. 

/densidad superficial d carga:

cantidad de carga eléctrica que hay por unidad de superficie de un conductor. Se representa con la letra griega δ (delta) y se calcula como δ = Q / A, donde Q es la carga total y A la superficie del cuerpo. Según el texto, depende de la cantidad de carga (Q) y del tamaño o forma del conductor: si la superficie es más pequeña o puntiaguda, la densidad es mayor porque las cargas se concentran más. Se mide en coulomb por metro cuadrado (C/m²). Algunas aplicaciones son el diseño de pararrayos (donde se aprovecha la alta densidad en las puntas), los condensadores (que almacenan carga en sus placas) y los sensores electrostáticos o equipos que usan campos eléctricos controlados. /electroscopio:
instrumento que sirve para detectar y comprobar la presencia de carga eléctrica en un cuerpo. Está formado por una varilla metálica con una esfera en su parte superior y dos láminas metálicas muy livianas (generalmente de aluminio) en la parte inferior, encerradas en un frasco o tubo de vidrio.Cuando el electroscopio se pone en contacto con un cuerpo cargado, la carga se distribuye por toda la varilla y llega a las láminas, que al tener cargas del mismo signo se repelen, separándose entre sí. Cuanto mayor sea la carga, mayor será la separación.También puede cargarse por inducción, acercando un cuerpo cargado sin tocarlo: las cargas del electroscopio se redistribuyen internamente.Sirve para saber si un cuerpo está cargado o no, para determinar el signo de la carga y para distinguir materiales conductores de aislantes


Trabajo:


se realiza cuando una fuerza provoca el desplazamiento de un cuerpo en su misma dirección. Si no hay movimiento, no existe trabajo, aunque se haga esfuerzo. Es positivo si la fuerza y el movimiento van en el mismo sentido y el ángulo vale 90° y su coseno es 0 y negativo si se oponen y su ángulo vale 180° y su coseno es -1. Si no hay desplazamiento, no hay trabajo. El trabajo y la energía están relacionados: al hacer trabajo, se transfiere o transforma energía (por ejemplo, levantar un objeto aumenta su energía potencial; dejarlo caer, la transforma en movimiento). /trabajo en un campo eléctrico:
ocurre cuando se mueve una carga dentro de ese campo. Si la carga se desplaza en contra de las líneas de fuerza, hay que realizar trabajo para vencer la atracción o repulsión del campo, y esa energía se almacena como energía potencial eléctrica. En cambio, si la carga se mueve a favor del campo, el campo realiza el trabajo y la carga pierde energía potencial. /generador de Van de Graaff:
según el archivo, es un aparato creado por el físico estadounidense Robert Van de Graaff alrededor de 1930, diseñado para producir grandes cargas y altos voltajes electrostáticos. Funciona mediante una banda aislante continua (de caucho) que se mueve entre dos poleas: una en la parte inferior y otra en la superior. Al encenderse el motor, la fricción con la polea inferior transfiere electrones de la banda a la polea, dejando la banda cargada positivamente. La banda asciende y, al llegar a la parte superior, transfiere electrones desde la polea superior hacia la banda, haciendo que la esfera metálica del generador pierda electrones y quede cargada positivamente. Este proceso se repite continuamente, acumulando gran cantidad de carga en la esfera. Cuando la carga es muy alta, el aire alrededor se ioniza y se produce una descarga de corona (una pequeña chispa o arco eléctrico). En demostraciones, si una persona toca el generador, se carga del mismo signo y su cabello se eriza por repulsión entre las cargas iguales./fotocopiadora:
trabaja con la sombra, pasa el rodillo se carga con otro material electronegaivo por contacto,pasa la hoja original copiando las partes q están en la oscuridad pasándoselas al tóner,y este las pega en una hoja nueva-

Impresora láser:

mismo proceso, solo q en vez de copiar las sombras con la hoja original lo hace con un rayo láser./material dieléctrico:
es un aislante eléctrico que no deja pasar la corriente, aunque puede polarizarse al aplicarle un campo eléctrico. Si el voltaje es muy alto, el material se ioniza y se produce una descarga o chispa, llamada pinchadura del dieléctrico. Esta ocurre más rápido con puntas o menor espesor. El aire, por ejemplo, se rompe a unos 30.000 V/cm, generando chispas o rayos. 

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