¿Sabías? Cepillarse los zapatos les facilita la acumulación de polvo, en otras palabras, atraen polvo. Todo esto se debe a las fuerzas electrostáticas. Profundicemos y descubramos más.
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Al final de este tema, se espera que
La electrostática se refiere a una rama de la física responsable del estudio de las cargas eléctricas en reposo. Desde la época de la física clásica, se sabe que materiales como el ámbar atraen partículas de peso ligero después del roce . Los fenómenos electrostáticos provienen de las fuerzas que ejercen las cargas eléctricas entre sí. Estas fuerzas pueden ser descritas por la ley de Coulomb . Aunque las fuerzas inducidas electrostáticamente parecen ser débiles, algunas fuerzas electrostáticas como la que existe entre un protón y un electrón, que juntas producen un átomo de hidrógeno, son aproximadamente 36 órdenes de magnitud más fuertes que la fuerza gravitacional que actúa entre ellos.
Los ejemplos de fenómenos electrostáticos son muy numerosos. Algunos son muy simples, como la atracción de una envoltura de plástico en la mano después de sacarlo de un paquete. Otros son más espontáneos, como la explosión de silos de grano, la operación de la fotocopiadora y la impresora láser, y el daño de los componentes electrónicos durante la fabricación. La electrostática se trata de la acumulación de cargas en la superficie de los objetos como resultado del contacto con otras superficies. Aunque el intercambio de cargas ocurre cada vez que dos superficies entran en contacto y se separan, los efectos del intercambio de cargas normalmente solo se notan cuando al menos una de las superficies tiene una alta resistencia al flujo de electricidad. La razón es que las cargas que transfieren están atrapadas allí durante el tiempo suficiente para que se puedan observar sus efectos. Estas cargas permanecen en el objeto hasta que se neutralizan rápidamente por una descarga o se desangran al suelo. Por ejemplo, el fenómeno popular de un choque estático es el resultado de la neutralización de la carga acumulada en el cuerpo por el contacto con las superficies que están aisladas.
LEY DE COULOMB
Esta ley establece que: "la magnitud de la fuerza electrostática de repulsión o atracción entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las magnitudes de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas".
La fuerza está en la línea recta que los une. En los casos en que las dos cargas tienen el mismo signo, la fuerza electrostática entre ellas es repulsiva; En casos donde tienen signos diferentes, la fuerza entre ellos es atractiva.
CAMPO ELÉCTRICO
El campo eléctrico en unidades de newtons por coulomb o voltios por metro se refiere a un campo vectorial que se puede definir en todas partes, excepto en la ubicación de las cargas puntuales (este es el punto donde diverge en el infinito). Se define como la fuerza electrostática en newtons con una pequeña carga de prueba en el punto debido a la ley de Coulomb, dividida por la magnitud de la carga en coulombs.
Las líneas de campo eléctrico son importantes y se utilizan para visualizar el campo eléctrico. Estas líneas comienzan con una carga positiva y terminan con una carga negativa. También son paralelos a la dirección del campo eléctrico en cada punto, y la densidad de estas líneas de campo es una medida de la magnitud del campo eléctrico en cualquier punto dado.
