Aplicaciones de la Electrostática.

Aplicaciones de la Electrostática (junio 2015)

E. Cartagena Student, USTA

Abstract— In this article, are going to work some of the main existing on the electrostatic applications starting with go describing step by step each one of them, its creator, its operation, so that they serve, in that current industry media can be used, the importance of the environment care environment and for the different fields of experimental science; all this in order to show different people interested in the topic, the importance of these applications in our daily life, the relevance that has today in day the environment and industry to improve more and more their machinery so well later they can use them in any work specific where to apply different terms and topics electrostatics while retaining the protection of the environment.

Key words— The microscope of ion field generator Van de Graaff, electrostatic precipitator, Xerography.

1. INTRODUCCION (ingles)

L

os principios electrostáticos se han utilizado en diversas aplicaciones, algunas de ellas se detallaran en este artículo. una aplicación son los precipitadores electrostáticos que se utilizan para reducir el nivel de contaminación al quemar carbón en plantas de potencia, otro es el proceso de xerografía, el cual ha revolucionado el proceso de imágenes. Aplicaciones científicas como los generadores electrostáticos que sirven para acelerar las partículas cargadas y por ultimo está el microscopio electrónico, que se usa para obtener imágenes de átomos en superficies metálicas.

1. Resultados y discusión

Generador van de Graaff

En 1929 Robert J. Van de Graaff aplicó el experimento del cubo de hielo de Faraday (el cual dice que cuando un conductor cargado se coloca en contacto con el interior de un conductor hueco, toda la carga del primer conductor se transfiere al segundo (el hueco)) para diseñar y construir un generador electrostático; este generador es altamente utilizado en la física nuclear.

En la Fig. 1 se puede observar el funcionamiento del generador de Van de Graaff; su idea es entregar carga a un electrodo de alto voltaje continuamente sobre una banda móvil de material aislante. El electrodo de alto voltaje es un conductor hueco que esta sobre una columna aislante. La banda se carga en (A) por medio de una descarga entre el peine de agujas y una rejilla que está conectada a tierra. Estas agujas están a un potencial de 10^4V. La carga positiva pasa al electrodo de alto voltaje a

través de un segundo peine (B). El campo eléctrico del conductor hueco es despreciable, la carga positiva pasa con facilidad al electrodo de alto voltaje, despreciando su potencial.

En la práctica, los generadores de Van de Graaff pueden producir diferencias de potenciales de 20 millones de Volts; todo esto con la ayuda de descargas eléctricas a través del aire.

[pic 1]

Fig. 1 Diagrama esquemático de un generador Van de Graaff.

Precipitador Electrostático

Un precipitador electrostático es de gran importancia en la descarga eléctrica de los gases. Se emplea para eliminar partículas de los gases de combustión y así reduciendo la contaminación en el aire. Son muy útiles en las plantas que queman carbón y en operaciones industriales que generan bastante humo. Hoy en día pueden llegar a eliminar hasta un 99% de ceniza y polvo del humo. En la Fig. 2 se puede observar     el funcionamiento de un precipitador electrostático.

Se utiliza un voltaje que esta entre 40KV y 100KV y se mantiene dentro del alambre que baja por un ducto, y la pared externa de ese ducto está conectada a tierra. El alambre tiene un potencial negativo respecto a las paredes para que así, el campo eléctrico este dirigido hacia el alambre. Cuando el campo eléctrico alcanza valores altos, éste genera descargas hacia él. Ya que la gran mayoría de las partículas son cargadas negativamente se arrastran hacia la pared exterior del ducto. Al limpiar el ducto, las partículas caen y se recogen en el fondo.

A parte de reducir el nivel de gases peligrosos y partículas en la atmosfera, el precipitador recupera material valioso que proviene de la chimenea en forma de óxidos metálicos.

[pic 2]

Fig. 2 Diagrama esquemático de un precipitador electrostático.

Xerografía

Este proceso es muy utilizado para hacer fotocopias de cartas, documentos y otros materiales impresos. La idea fue desarrollada por Chester Carlson, el cual obtuvo una patente en 1940. En 1947 Xerax Corporation lanza un programa para desarrollar maquinas duplicadoras aplicando este proceso (Xerografía). Hoy en día oficinas, bibliotecas trabajan con máquinas de este tipo.

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