Electro 1.docx

Unidad profesional interdisciplinaria De ingeniería y ciencias sociales y administrativas

Materia: Electromagnetismo (laboratorio)

Profesor: Reyes Landa Jessica

Secuencia: 2IV33

Tema: electrización de los cuerpos

Historia:

Según cuenta la historia, los antiguos griegos conocían que al frotar con piel un trozo de resina fósil que llamaban elektrón (en la actualidad se conoce como ámbar), esta adquiría la propiedad de atraer a otros cuerpos de materiales ligeros como: pajas, plumas de aves. Mucho después, más de 2000 años, el físico y médico inglés William Gilbert, quien vivió entre 1544 y 1603, encontró que existen otros muchos materiales que tienen esa propiedad. Ese fenómeno recibe el nombre de electrización.

Los electrones se encuentran fuera del núcleo y poseen carga eléctrica negativa. En condiciones normales los átomos son eléctricamente neutros, lo que significa que tienen el mismo número de protones que de electrones. La masa del protón es mucho mayor que la del electrón. Los protones, por estar ubicados en los núcleos de los átomos y tener una masa mucho mayor que la del electrón, no se pueden desplazar. Los únicos capaces de trasladarse de un átomo a otro, o a través de la estructura de los cuerpos, son los electrones. En el Sistema Internacional de unidades (SI), la unidad de carga eléctrica es el coulomb (C).

El fenómeno de la electrización de los cuerpos.

Existen tres formas de electrizar un cuerpo: electrización por frotación, contacto e inducción. En estos procedimientos siempre está presente el principio de conservación de la carga y la regla fundamental de la electrostática.

Frotación: Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones igual al número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. Si se frota una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda. Si se frota un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño al lápiz.

El vidrio adquiere una carga eléctrica positiva (mayor número de protones) al perder un determinado número de cargas negativas (electrones); estas cargas negativas son atraídas por la seda, con lo cual se satura de cargas negativas. Al quedar cargados eléctricamente ambos cuerpos, ejercen una influencia eléctrica en una zona determinada, que depende de la cantidad de carga ganada o perdida, dicha zona se llama campo eléctrico, una explicación sobre los materiales y cómo se cargan puede hallarse en el efecto triboeléctrico.

Contacto: En la electrización por contacto, el cuerpo conductor es puesto en contacto con otro cuya carga no es nula. Aquel cuerpo que presente un exceso relativo de electrones los transferirá al otro. Al finalizar la transferencia los dos cuerpos quedan con carga de igual signo, ya que cargas iguales se repelen.

Inducción: Cuando un cuerpo cargado se acerca a uno descargado sin llegar a tocarlo, las cargas en este último se reagrupan en dos regiones distintas del mismo, debido a que los electrones del cuerpo descargado son atraídos o repelidos a uno de los extremos según sea el caso; al alejarse nuevamente el cuerpo cargado desaparece ese reagrupamiento de cargas.

Todos los cuerpos electrizados adquieren la propiedad de atraer a otros cuerpos. Por la interacción de los cuerpos no puede diferenciarse la carga eléctrica de una varilla de vidrio frotada con seda, de la carga de una varilla de ebonita frotada con piel. Ambas varillas electrizadas atraen pequeños pedazos de papel. Electricemos, frotando con piel, dos cuerpos de la misma sustancia. Al aproximarlos observamos que estos se repelen. En estos casos podemos decir que, los cuerpos a los que se han transmitido cargas de igual tipo, se repelen mutuamente.

Ahora acerquemos una varilla de vidrio frotada con seda a un cuerpo de ebonita frotado con piel que cuelga de un hilo. En este caso observamos que los cuerpos electrizados se atraen. Conociendo que los cuerpos con igual tipo de carga eléctrica se repelen, podemos decir que en este caso los cuerpos poseen cargas de tipo diferentes. De las observaciones anteriores podemos concluir que, existen dos tipos de carga eléctrica. La carga obtenida por el vidrio frotado con seda (y en todos los cuerpos donde se adquiere una carga del mismo tipo) se denomina positiva y la obtenida por (la ebonita, la resina, el plástico, es negativa) al frotarse con piel, es negativa.

Ley de Coulomb

Coulomb comprobó que, bajo ciertas circunstancias, la fuerza electrostática entre las cargas puntuales está relacionada con la magnitud de las cargas eléctricas y la distancia entre ellas.

Conclusiones:

El desarrollo de la electricidad y sus aplicaciones tienen un notable impacto en la sociedad y en nuestras vidas. El conocimiento adquirido hasta la actualidad en esta rama ha transitado un arduo camino y es el resultado del esfuerzo de innumerables personalidades de la talla de: Volta, Faraday, Franklin, entre otros. La electricidad se divide en dos partes fundamentales: la electrostática que estudia las cargas eléctricas en reposo y la electrodinámica que se ocupa de las cargas eléctricas en movimiento, y sus interacciones. La carga eléctrica y sus propiedades tienen un gran significado en la interacción de los cuerpos bajo determinadas condiciones, de ahí que constituye un concepto básico para el estudio de electricidad.

Uno de los primeros fenómenos eléctricos del que estuvo conocimiento la humanidad es la electrización de los cuerpos. Un cuerpo está electrizado cuando adquiere carga eléctrica. Estas se pueden adquirir por tres vías fundamentales: frotamiento, por contacto y por inducción. En dependencia de si los materiales son buenos conductores de la electricidad (conductores) o malos conductores (aisladores) se empelan en uno u otros fines. En la actualidad el uso de los materiales semiconductores y superconductores han propiciado un avance extraordinario en diversas ramas de la industria y la sociedad en general. El fenómeno de la electrización tiene múltiples aplicaciones práctica, el principio de funcionamiento de una fotocopiadora láser y pintar autos con pistolas electrostática, son sola algunas de las aplicaciones de este importante fenómeno. El fenómeno de la electrización sienta las bases para proseguir el estudio de los fenómenos y procesos eléctricos, de ahí la importancia de su estudio.

Fuentes; http://fisica.cubaeduca.cu/electrizacion-de-los-cuerpos-ley-de-coulomb Resnick 2da edición.