Fundamentos de la Electrostática: Cargas, Electrización y Dispositivos de Medición

Principios de la Electrostática

• Atracción y repulsión: Las cargas de igual signo se repelen y las cargas de signos opuestos se atraen.
• Conservación de las cargas eléctricas: Si un sistema está aislado eléctricamente, la suma algebraica de cargas positivas y negativas es constante. Aislado eléctricamente significa que no hay intercambio de cargas con el exterior.
• Flujo de electrones: Los electrones se desplazan y se mueven donde hay déficit de ellos, ya que todo cuerpo tiene un equilibrio eléctrico.

Métodos de Electrización

• Electrización por frotación: Si frotamos entre sí dos cuerpos inicialmente neutros, ocurre entre ellos un intercambio de electrones y, en consecuencia, ambos terminan al final del proceso cargados.
• Electrización por efecto termoiónico: A altas temperaturas, los electrones que vibran cada vez más fuerte pueden escapar del cuerpo, por lo tanto, este quedará con carga positiva. Este fenómeno explica la ionización por el calor.
• Electrización por efecto fotoeléctrico: Producida por la luz, al golpear una superficie, puede provocar la emisión de electrones.
• Electrización por efecto piezoeléctrico: Si se comprimen ciertos cristales cortados de cierta manera, aparecen, debido a la disposición de sus átomos, cargas positivas y negativas sobre sus caras.
• Electrización por contacto: Se produce cuando dos conductores se tocan, uno cargado y el otro neutro.
• Electrización por influencia o inducción eléctrica: Una de ellas deberá estar electrizada (cuerpo inductor) y la otra neutra (cuerpo inducido).

Dispositivos de Medición en Electrostática

• Péndulo eléctrico: Compuesto por una esferita de corcho que cuelga de un hilo. Para averiguar si el cuerpo está cargado, basta con acercarlo a la esferita, que será atraída por los cuerpos que están electrizados.
• Electroscopio: Aparato que permite detectar la presencia de una carga eléctrica.
• Electrómetro: Es un electroscopio calibrado.

Conceptos sobre Cargas Eléctricas

• Un cuerpo cargado genera alrededor de su espacio un campo eléctrico.
• Un cuerpo está electrizado si uno o varios de sus átomos se han ionizado.
• Un cuerpo está cargado positivamente cuando tiene un déficit de electrones, y cargado negativamente cuando tiene predominio de electrones.
• Un cuerpo neutro tiene equilibrio de cargas negativas y positivas.

Efecto Triboeléctrico

El efecto triboeléctrico es un tipo de electrificación causado por el contacto con otro material (frotamiento directo).