Fundamentos de la Electrostática: Carga Eléctrica y Fenómenos

¿Qué es la Electrostática?

Podríamos decir que es el área de la física que se encarga de estudiar fenómenos asociados a cargas eléctricas en reposo.

Posteriormente fue Benjamín Franklin quien les asignó los nombres de cargas positivas y cargas negativas.

¿Cuándo un cuerpo está cargado eléctricamente?

Veamos: Un cuerpo cualquiera está formado por moléculas y cada una de ellas está formada por átomos. Los átomos poseen, básicamente, tres tipos de partículas: electrones, protones y neutrones. Se ha descubierto que los electrones y los protones tienen propiedades eléctricas mientras que los neutrones no la poseen. A los electrones se les asignó la propiedad de tener carga negativa y a los protones carga positiva. Se dice, entonces, que un cuerpo está cargado negativamente si tiene un exceso de electrones y es cargado positivamente si tiene una ausencia de electrones, es decir, si tiene más protones que electrones.

Los procesos que permiten que un cuerpo se cargue eléctricamente se denominan procesos de electrización.

Procesos de Electrización

Se trata de procedimientos que permiten que un cuerpo que se encuentra neutro eléctricamente adquiera carga eléctrica de algún tipo.

Trataremos tres procedimientos, a saber:

• Por fricción
• Por contacto
• Por inducción

Un cuerpo que se carga eléctricamente, por algún mecanismo, se dice que adquiere carga electrostática.

¿Cómo saber si un cuerpo está cargado eléctricamente o no?

Existen algunos instrumentos para verificar si un cuerpo está cargado eléctricamente; entre ellos está el péndulo eléctrico y el electroscopio.

Electroscopio

Está compuesto por una pequeña esferilla metálica, una varilla metálica y dos laminillas metálicas. Se une en un extremo de la varilla la esferilla metálica y en el otro extremo las dos laminillas de forma que cuelguen verticalmente.

Generador de Van der Graaff

Un dispositivo que permite generar grandes cantidades de carga electrostática es el conocido como Generador de Van der Graaff.

Este dispositivo tiene un motor que hace girar una banda sin fin y tiene un colector de carga (A) que proporciona carga eléctrica a la banda a través de un peine, mediante la fricción. La banda transporta la carga y al friccionarse con el otro colector de carga (B) la carga es traspasada a la esfera metálica.

Descarga Eléctrica

Una descarga eléctrica es el paso de una corriente eléctrica que se produce entre dos electrodos, a través de un medio que puede ser sólido, líquido o gaseoso. Para que haya una descarga eléctrica es condición necesaria la existencia de una diferencia de potencial. La descarga tiende al equilibrio de esa diferencia de potencial; para que se mantenga esa diferencia es necesaria una fuente productora de tensión en forma permanente, de lo contrario, no existiría descarga.

¿Dónde se acumula la carga eléctrica que adquiere un cuerpo?

Más adelante mencionaremos que existen cuerpos malos conductores de la electricidad y otros que son buenos conductores (como los metales por ejemplo).

Se mencionó entre las propiedades de las cargas que cuando se aproximan dos cargas del mismo tipo éstas se repelen y si son de distinto tipo éstas se atraen.

Bueno, la atracción o repulsión que pueden experimentar se manifiesta con una fuerza atractiva o repulsiva según sea el caso.