ELECTRICIDAD Y MATERIA

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ELECTRICIDAD Y MATERIA
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Introducción

• Antes de profundizar en torno al fenómeno de
  atracción y repulsión, haremos un poco de
  historia.
• El concepto utilizado para referirse a las cargas
  eléctricas es relativamente nuevo.
• Fue Alessandro Volta en 1793 quien lo introdujo
  por primera vez. Sin embargo, ya en Grecia se
  conocían las manifestaciones eléctricas del ámbar
  que consiste en su capacidad para atraer pequeños
  trozos de paja al frotarse.

Alessandro Volta
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Introducción

• El francés Charles du Fay, en 1733, se encontraba
  experimentando con electricidad estática y
  descubrió que dos bolas de corcho electrizadas
  respectivamente con varillas frotadas de vidrio y
  resina, se repelían. De lo anterior dedujo que
  habían dos fluidos eléctricos distintos, a los
  cuales llamó electricidad vítrea y electricidad
  resinosa.

4
Introducción

• La hipótesis elaborada por Du Fay fue rechazada
  por Franklin en 1752, argumentando que había un
  único fluido, que podía encontrarse en los
  cuerpos por exceso o por defecto, siendo la
  atracción resultado de poner en contacto el
  exceso con el defecto y la repulsión resultado de
  conectar exceso con exceso o defecto con defecto.
  Aun siendo falso el argumento, acertó al
  nombrarlas electricidad positiva y negativa.

Benjamin Franklin
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Introducción

• Lo que se conocía con cierta certeza eran las
  características de las cargas.
• Si tenemos dos cargas iguales, ya sea positivas o
  negativas, estas se repelen.
• Si tenemos dos cargas distintas, es decir una
  positiva y otra negativa, estas se atraen.

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-

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6
Introducción

• La carga eléctrica, es una característica de
  cualquier partícula que participa en la
  interacción electromagnética. La unidad de carga
  eléctrica en el Sistema Internacional de unidades
  es el culombio, C.
• Existen dos tipos de cargas
• La carga positiva.
• La carga negativa.

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Introducción

• Aun así, los científicos de la época (siglo
  XVIII) hablaban del concepto de cargas y
  señalaban que estas estaban relacionadas entre sí
  por una fuerza. Pero ningún científico halló la
  forma de relacionarlas matemáticamente.
• No fue hasta 1785 que un científico relacionó las
  cargas con la fuerza.
• Ese científico fue Charles Coulomb.

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Charles Coulomb

• Físico e ingeniero militar francés, nació en
  Angulema, Francia, en 1736 y murió en París en
  1806.
• Después de pasar nueve años en las Indias
  Occidentales como ingeniero militar, regresó a
  Francia con la salud maltrecha. Tras el estallido
  de la Revolución Francesa, se retiró a su pequeña
  propiedad en la localidad de Blois, donde se
  consagró a la investigación científica. En 1802
  fue nombrado inspector de la enseñanza pública.

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Concepto de Electrostática

• La electrostática es la parte de la física que
• estudia la electricidad en la materia.
• Se preocupa de la medida de la carga
• eléctrica o cantidad de electricidad
  presente
• en los cuerpos
• De los fenómenos asociados a las cargas
• eléctricas en reposo

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o/excelencia/historia_fisica/capitulo6.htm
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Conservación de la Carga

• Todo objeto cuyo número de electrones sea
  distinto al
• de protones tiene carga eléctrica. Si tiene
  más
• electrones que protones la carga es
  negativa. Si tiene
• menos electrones que protones, la carga es
  positiva.
• Cuando un cuerpo es electrizado por otro, la
  cantidad
• de electricidad que recibe uno de los
  cuerpos es igual
• a la que cede el otro
• La conservación de la carga es una de las
  piedras
• angulares de la física, a la par con la
  conservación de
• la energía de la cantidad de movimiento.

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Fuerzas y Cargas Eléctricas

• Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades
• eléctricas se dice que ha sido electrizado.
• Cargas eléctricas de distinto signo se atraen y
  
• cargas eléctricas de igual signo se repelen.
• Se ha visto que existen en la Naturaleza dos
  tipos
• de cargas, positiva y negativa.
• La cantidad más pequeña de carga es el electrón
• (misma carga que el protón, pero de signo
• contrario).

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Fuerzas y Cargas Eléctricas

• La unidad natural de carga eléctrica es el
  electrón,
• que es la menor cantidad de carga eléctrica
  que
• puede existir.

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Carga por Fricción

• La fricción como ya se sabe, trae muchas cosas
  por
• descubrir una de ellas es la transferencia de
  electrones
• de un material a otro, nos podemos dar cuenta
  de esto
• cuando nos peinamos o acariciamos un gato.
• Hay materiales que mediante la fricción quedan
• electrizados durante un tiempo, y esto es por
  la
• transferencia de electrones de un cuerpo a
  otro.

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sica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fuerza.htm
Electricidad20por20frotamiento
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Carga por Contacto

• Se puede transferir electrones de un material a
  otro por
• simple contacto.
• Si el objeto es buen conductor la carga se
  distribuye en
• toda su superficie porque las cargas iguales
  se repelen
• entre sí.
• Si se trata de un mal conductor puede ser
  necesario tocar
• con la barra varias partes del objeto para
  obtener una
• distribución de carga más o menos uniforme.

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reras/apuntes/node6.htmlSECTION002130000000000000
00
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Carga por Inducción

• Si acercamos un objeto con carga a una
  superficie
• conductora, aún sin contacto físico los
  electrones se
• mueven en la superficie conductora.
• La inducción es un proceso de carga de un objeto
  sin
• contacto directo.
• Cuando permitimos que las cargas salgan de un
• conductor por contacto, decimos que lo
  estamos
• poniendo a tierra.

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sica/elecmagnet/campo_electrico/inducida/inducida.
htm
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Carga por Inducción
Durante las tormentas eléctricas se llevan a cabo
procesos de carga por inducción. La parte
inferior de las nubes, de carga negativa, induce
una carga positiva en la superficie terrestre.
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Carga y fuerza eléctrica

• Los átomos están formados por Protones,
  Neutrones y Electrones.
• Los protones poseen carga
• Los electrones poseen carga
• La fuerza eléctrica es la atracción entre los
  protones y electrones sin estar en contacto.
• Los protones y neutrones se ubican en el núcleo
  del átomo.
• Los electrones se ubican en la corteza

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Carga y fuerza eléctrica

• Los átomos neutros poseen igual cantidad de
  protones (p) que se electrones (e).
• Los átomos cargados eléctricamente reciben el
  nombre se iones. Que son
• Cationes Son de carga positiva poseen déficit de
  e.
• Aniones Son de carga negativa poseen exceso de
  e.

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Comportamiento de la fuerza eléctrica. Ley de
Coulomb

• 1.- La intensidad de la fuerza eléctrica es
  directamente proporcional al producto de las
  cargas.
• 2.- La intensidad de la fuerza es inversamente
  proporcional al cuadrado de la distancia que
  separa las cargas.
• 3.- La fuerza actúa en la línea que une las
  cargas.

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Fuerza eléctrica y enlaces químicos

• Son los electrones los que se encargan de formar
  las moléculas, pues entre ellos se forman los
  enlaces quimico.