Fundamentos de la Electrostática y el Comportamiento de las Cargas Eléctricas

Electrostática

Es la parte de la física que estudia las propiedades y las acciones de las cargas eléctricas en reposo.

Estructura de la materia

La materia está compuesta por átomos, los cuales a su vez están constituidos por tres partículas fundamentales:

• Electrón: Posee carga eléctrica negativa y es la partícula de menor masa dentro del átomo.
• Protón: Son de masa bastante grande comparada con los electrones, y está dotado de carga eléctrica positiva.
• Neutrón: Se ubican en el núcleo del átomo y no presentan carga eléctrica; su masa es aproximadamente igual a la del protón.

Conductores

Son aquellos materiales en los cuales las cargas eléctricas (electrones libres) se desplazan con bastante facilidad.

Aisladores

Son materiales cuyos electrones se encuentran fuertemente ligados al núcleo, impidiendo el transporte de carga con facilidad.

Semiconductores

Son materiales que presentan propiedades intermedias entre los conductores y los aisladores.

Ley de Coulomb

Dos cargas eléctricas puntuales se atraen o se repelen con una fuerza directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Formas de cargar un cuerpo

• Carga por frotamiento: Cuando se frotan dos cuerpos de distinta naturaleza se produce una transferencia de electrones desde uno de los cuerpos hasta el otro; el que perdió los electrones quedó cargado positivamente y el que los ganó quedó cargado negativamente.
• Carga por contacto: Cuando dos cuerpos se cargan por contacto, el cuerpo electrizado le comunicará al otro una carga de su mismo signo.
• Carga por inducción: Es el proceso de separación de carga en un conductor producida por el acercamiento de un cuerpo electrizado, donde las cargas adquiridas son de signos opuestos a la carga del inductor.
• Carga por efecto termoiónico: Es la propiedad que tienen ciertos cuerpos para desprender electrones cuando aumenta su temperatura.
• Carga por efecto fotoeléctrico: Es el proceso de emisión de electrones desde la superficie de un metal alcalino cuando sobre él incide la radiación de la luz.
• Carga por efecto piezoeléctrico: Es el proceso en el cual aparecen cargas eléctricas sobre las caras de ciertos cristales (como el cuarzo) cuando son sometidos a compresión.