La Electrostática

Electrostática

La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.

La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro, como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material y se reubiquen en la superficie del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables, o cuando partículas ionizadas se depositan en un material, como por ejemplo, ocurre en los satélites al recibir el flujo del viento solar y de los cinturones de radiación de Van Allen.

Carga eléctrica

Se ha demostrado que existen dos tipos de carga eléctrica: positiva y negativa, denominadas así por el físico Benjamín Franklin.

Hoy se sabe que el origen de la carga es el átomo, el cual está constituido básicamente por protones, con carga eléctrica positiva, neutrones, con carga neutra, ambos localizados en el núcleo y electrones que poseen carga negativa, que se mueven alrededor del núcleo.

El átomo por naturaleza eléctricamente neutro, es decir que por cada electrón con carga negativa hay un protón con carga positiva, que vuelve al átomo eléctricamente neutro o equilibrado.

Si los átomos de un objeto ceden electrones tendrán un exceso de protones y pasaran a ser iones positivos, por lo que el objeto se electrizara positivamente.

Si los átomos de un objeto captan electrones, tendrá un exceso de ellos y pasaran a ser iones negativos, por lo que el objeto se electrizara negativamente.

Carga electrón: -1,6∙〖10〗^(-19) Coulomb (C) Masa electrón: 9,11∙〖10〗^(-31) kg

Carga protón: : 1,6∙〖10〗^(-19) Coulomb (C) Masa protón: 1,67∙〖10〗^(-27) kg

Carga neutrón: 0 Coulomb (C) Masa neutrón: 1,67∙〖10〗^(-27) kg

En el S.I la carga eléctrica se mide en Coulomb (C),

Propiedades de la carga eléctrica:

La carga eléctrica del mismo tipo se repele y la carga de tipo opuesto se atrae.

La carga eléctrica se conserva: cuando dos cuerpos eléctricamente neutros se frotan entre sí, no se crea carga en el proceso, solo se transfiere electrones de un cuerpo a otro, siendo la carga neta siempre cero.

La carga esta cuantizada: cuando un objeto se carga eléctricamente su carga es siempre un múltiplo de una unidad de carga fundamental que se designa como e, por ejemplo el objeto puede tener una carga ±e,0,±2e,±3e, etc.

Conductores o aislantes:

La mayoría de los materiales se clasifican de acuerdo a si son conductores o aislantes de las cargas eléctricas.

Un material es conductor, cuando sus átomos poseen algunos electrones débilmente ligados y estos pueden moverse con libertad dentro del material. Estos electrones reciben el nombre de electrones libres o electrones de conducción, y estos serán buenos conductores eléctricos.

Un material será aislante cuando en sus átomos los electrones están fuertemente ligados y, por lo tanto, la carga se mueve con mayor dificultad. Un ejemplo de material aislante o dieléctrico es el vidrio, la goma, la porcelana, el plástico, entre otros.

Los semiconductores, son los materiales que caen en esta categoría inmediata, son materiales cuya conductividad varia con la temperatura, pudiendo comportarse como un conductor o un aislante. Para conseguir esto se introducen átomos de otros elementos en el semiconductor. Tras la introducción de impurezas a estos átomos, este material semiconductor presenta una conductividad controlable eléctricamente. Por ejemplo

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