Carga eléctrica
La electrostática es la
parte de la física que se ocupa de los fenómenos eléctricos generados por las
cargas eléctricas en reposo.
Electricidad y carga eléctrica:
La electricidad es una
propiedad característica de la materia, aunque generalmente los cuerpos que nos
rodean se presentan en estado eléctricamente neutro; ello se debe a que la
carga positiva (protones) del núcleo de los átomos es exactamente igual a la carga
negativa (electrones) que se mueven en la cercanía del núcleo.
Existen dos tipos de carga que se denominan
cargas positivas (carencia de electrones) y cargas negativas (exceso de
electrones). Las partículas cargadas con signos iguales ejercen fuerza de repulsión
entre sí, y las partículas cargadas con signos diferentes ejercen fuerza de
atracción entre sí.
Cuantización de la carga eléctrica:
La menor
cantidad de carga eléctrica posible es la del electrón o la del protón
por esta razón se dice que la carga eléctrica que poseen es la carga
fundamental, cuyo valor es 1,6. 10-19 C .
La carga eléctrica de la materia (exceso o
déficit de electrones) siempre es un múltiplo de la carga eléctrica fundamental.
Conductores.- ciertos materiales
permiten que las cargas eléctricas se desplacen con gran facilidad de una
región del material a otra. Estos reciben el nombre de conductores.
Aislantes.- materiales en los que electrones están fuertemente ligados al
núcleo atómico, de modo que poseen electrones libres. Algunos ejemplos son el
vidrio, la goma o la madera seca.
Métodos para cargar eléctricamente la
materia:
Podemos cargar eléctricamente un cuerpo
usando tres métodos:
Por
fricción.- como ya lo hemos visto, ocurre cuando
dos objetos se frotan mutuamente. Este método es óptimo para dos cuerpos
aislantes dieléctricos, ya que estos
mantienen la carga eléctrica en las superficies donde fueron frotados.
Por contacto.- este es un buen método
para cargar eléctricamente cuerpos conductores(metales). Se pone en contacto el
metal inicialmente neutro y aislado con un cuerpo previamente cargado.
Por
inducción.- en este método un cuerpo previamente cargado
(inductor) se aproxima a un objeto de metal (inducido); en este se acumulara
una cantidad de electrones en un extremo del cuerpo, cargándose positivamente
en el otro extremo.
Fuerzas entre cargas eléctrica:
La atracción o repulsión entre las cargas
se manifiesta como la fuerza que actúa sobre ellas. Dicha fuerza esta en función de la distancia y el valor de
la carga de estas.
El físico francés charles coulomb, mediante
una balanza de torsión, estudio las fuerzas con las que se atraían o se
repelían los cuerpos cargados y llego a las siguientes conclusiones:
. las fuerzas entre dos partículas cargadas
están dirigidas a lo largo de la línea que las une.
. la fuerza que se ejerce entre dos cargas
puntuales es atractiva si las cargas son de signos opuestos, y repulsiva si las
cargas tienen el mismo signo.
