ELECTROSTATICA
 Rama de la física que estudia las cargas eléctricas en reposo
 Las partículas fundamentales (protones y electrones) poseen una
propiedad característica, denominada CARGA ELECTRICA
 Esta propiedad se manifiesta en las fuerzas de atracción o repulsión
eléctrica
Tipos de carga
DEFINICIONES

Cuerpo cargado positivamente: Un cuerpo que presenta un
déficit de electrones (cedió electrones)

Cuerpo cargado negativamente: Un cuerpo que presenta un
exceso de electrones (ganó electrones)

Cuerpo neutro: Cuerpo donde el numero de electrones es igual al
numero de protones
En el átomo …

Átomo Neutro: Átomo donde el número de electrones es igual al
número de protones

Ion positivo (catión): Átomo que pierde electrones

Ion negativo (Anión): Átomo que gana electrones
Partícula
Masa (Kg)
Carga (C)
Protón
1,673x10-27
1,6x10-19
Neutrón
1,675x10-27
0
Electrón
9,11x10-31
1,6x10-19
PROPIEDADES DE LA CARGA ELECTRICA
La carga eléctrica se conserva:
La carga eléctrica no se crea ni se destruye, solo se transfiere de un
cuerpo a otro. La carga solo se comparte
Si un cuerpo adquiere cierta cantidad de electrones es porque hubo otro
cuerpo que cedió dicha cantidad de electrones
 Al poner en contacto cuerpos cargados y neutros, estos intercambian
cargas, pero, la carga neta del sistema permanece constante
 En el caso de que ambos cuerpos en contacto sean de igual tamaño, la
carga neta se divide en iguales cantidades para ambos cuerpos
EJEMPLOS
1. Se tiene dos cuerpos idénticos A y B con cargas de - 5 C y 1 C. Si
ambos cuerpos se tocan. ¿Con cuanta carga quedará cada uno?
2. Se tiene tres esferas idénticas A, B y C, según se indica en la figura.
Determina la carga final de cada esfera si A toca a B y luego a C
3. Se tiene tres esferas idénticas A, B y C, según se indica en la figura.
Determina la carga final de cada esfera si se tocan todas
simultáneamente
FUERZA ELÉCTRICA
 Es una “fuerza de acción a distancia”
 Entre cargas de igual signo existe fuerza de repulsión
 Entre cargas de distinto signo existe fuerza de atracción
¿DE QUÉ FACTORES DEPENDE LA INTENSIDAD DE LA FUERZA
ELÉCTRICA
La fuerza
eléctrica
Depende de
La cantidad de carga que
posean los cuerpos
La distancia que exista entre
los cuerpos
¿CÓMO INFLUYE CADA FACTOR?
1) La distancia entre las cargas
MAYOR DISTANCIA
LA FUERZA SERÁ MENOS INTENSA
MENOR DISTANCIA
LA FUERZA SERÁ MÁS INTENSA
¿CÓMO INFLUYE CADA FACTOR?
2) La cantidad de carga
MAYOR CANTIDAD DE
CARGA
LA FUERZA SERÁ MÁS INTENSA
MENOR CANTIDAD DE
CARGA
LA FUERZA SERÁ MENOS INTENSA
MATERIALES CONDUCTORES Y AISLADORES
a) MATERIALES CONDUCTORES
a) MATERIALES CONDUCTORES
• Permiten el movimiento de cargas eléctricas
• Los átomos tienen electrones con libertad de movimiento
• Los metales son buenos conductores de electricidad; Los electrones
de las capas más externa de sus átomos están «sueltos»
Ejemplos de conductores
Plata
Oro
Cobre
Aluminio
DESCRIBE EL FLUJO DE CARGAS AL
CONECTAR LAS ESFERAS A TIERRA:
b) MATERIALES AISLANTES
b) MATERIALES AISLANTES
• Materiales que no permiten el movimiento de cargas eléctricas
• Los electrones se encuentran fuertemente enlazados con sus átomos
• No están libres para desplazarse entre otros átomos del material
Ejemplos de aislantes
vidrio
plástico
caucho
madera
INDUCCIÓN Y POLARIZACIÓN
INDUCCIÓN
¿QUÉ OCURRE AL
ACERCAR AMBOS
CUERPOS?
Separación de cargas en un conductor, producida
por el acercamiento de un cuerpo cargado
POLARIZACION
• Ocurre al acercar un cuerpo cargado a un
cuerpo aislante haciendo que las moléculas del
aislante se orienten según la carga del cuerpo
cargado. No existe movimiento de cargas como
el caso de la inducción
• Ocurre en sustancias que presentan moléculas
polares. Por ejemplo, la molécula de H2O
¿CÓMO OCURRE LA POLARIZACIÓN?
1) Las molécula del material aislante
están distribuidas al azar
2) Se acerca al aislante un objeto
cargado,
provocando
que
las
moléculas del aislante se orienten
según la carga
3) Efecto final de la polarización
EJEMPLOS DE POLARIZACIÓN
PREGUNTA:
Hasta ahora sabemos que:
¿QUE TIPO DE
INTERACCIÓN EXISTE
ENTRE UN CUERPO
CARGADO Y UNO NEUTRO?
METODOS DE
ELECTRIZACIÓN
¿CÓMO CARGAR ELECTRICAMENTE UN CUERPO?
FROTACIÓN
CONTACTO
INDUCCIÓN
FORMAS DE CARGAR UN CUERPO (Métodos de electrización)
a) FROTACION: Frotando entre sí dos cuerpos inicialmente
neutros, ocurre entre ellos un intercambio de electrones. Ambos
cuerpos terminan con cargas de signo contrario
•
La siguiente tabla ordena diferentes sustancias, las cuales al ser
frotadas con la siguiente, la superior adquiere carga positiva y la
inferior carga negativa:
¿QUÉ OCURRE AL FROTAR VIDRIO CON SEDA?
b) POR CONTACTO: Se produce cuando un cuerpo inicialmente
cargado, negativa o positivamente, toca a un cuerpo neutro, así, el
contacto produce una transferencia de electrones. Finalmente ambos
cuerpos quedan con carga de igual signo
c) INDUCCION:
•
Al acercar un objeto con carga negativa:
CUADRO RESUMEN
DETECTORES DE CARGA ELECTRICA
a) PÉNDULO ELÉCTRICO: Consta de una pequeña esfera
conductora liviana suspendida de un hilo. Se dan los siguientes
casos:
¿Es posible conocer el tipo de
carga que presenta el cuerpo A?
b) ELECTROSCOPIO: Aparato que consta de dos tiras metálicas
muy finas unidas por un conductor a una esfera también metálica
FUNCIONAMIENTO DEL ELECTROSCOPIO
Electroscopio neutro
Se acerca una varilla de vidrio
cargada, la cual altera la
distribución de la carga en el
electroscopio
Electroscopio neutro
Se acerca una varilla de plástico
cargada, la cual altera la distribución
de la carga en el electroscopio
ACTIVIDADES
1.- Define
a) cuerpo
b) cuerpo
c) cuerpo
d) Catión
e) Anión
los siguientes conceptos
neutro
cargado positivamente
cargado negativamente
2.- ¿Cuál es la unidad de medida para la carga eléctrica?
3.- ¿Qué significa que un objeto tenga una carga negativa de 1 C?
4.- ¿Cuál es la carga de un electrón?
5.- Explique el concepto de “conservación de la carga eléctrica”
6.- Se tienen cuatro objetos cargados, de manera tal que A repele a B
y atrae a C. Mientras que C repele a D. Se sabe que D tiene carga
positiva. ¿Cuál es el signo de la carga en B?
7.- Dos esferas idénticas A y B cuyas cargas son de -2 C y 8 C
respectivamente se ponen en contacto. ¿Cuál será la carga final en
ambas esferas luego del contacto?
8.- Se tienen tres esferas idénticas A, B y C cuyas cargas son
A= 12 C
B= 1 C
C= 0
Determina la carga final en cada esfera si: A toca a B y luego a C
9.- Se tienen tres esferas idénticas A, B y C cuyas cargas son
A= 14 C
B= -2 C
C= 0
Determina la carga final en cada esfera si se ponen en contacto
simultaneo
10.- ¿Qué ocurre con la intensidad de la fuerza si la distancia entre las
cargas se cuadruplica?
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