Curso Física - Cesar Antonio Izquierdo Merlo - PRIMERA LEY DE LA ELECTROSTATICA-LEY CUALITATIVA

1era Ley : (ley cualitativa) Cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen La palabra estática significa en reposo y la electricidad puede encontrarse en reposo. Cuando se frotan ciertos materiales entre sí, la fricción causa una transferencia de electrones de un material al otro. Un material puede perder electrones en tanto otro los ganará. Alrededor de cada uno de estos materiales existirá un campo electrostático y un diferencia de potencial, entre los materiales de diferentes cargas. Un material que gana electrones se carga negativamente, y uno que entrega electrones se carga positivamente. Una de las leyes básicas de la electricidad es : La Ley Cualitativa de la Electro-estática: Los cuerpos con cargas diferentes se atraen. Los cuerpos con cargas semejantes se repelen. El campo eléctrico invisible de fuerza que existe alrededor de un cuerpo cargado, puede detectarse con un electroscopio. Por lo tanto llamaremos electricidad al movimiento de electrones. Electrostática. Estudio de la electricidad en reposo. Sistema de unidades Hay dos grandes sistemas de unidades en el mundo actualmente: el sistema inglés y el sistema métrico. El sistema métrico. La necesidad de contar con un sistema más uniforme y adecuado de unidades condujo al desarrollo del sistema métrico, que se emplea hoy en la mayor parte de los países del mundo. El metro fue asignado a la unidad de longitud. Ese vocablo se tomó de la palabra griega metron, que significa "medida". El metro se definió inicialmente como la diezmillonésima parte de la distancia entre el Polo Norte y el Ecuador a lo largo de un meridiano que pasaba por Francia. Prefijos del sistema métrico parte eléctrica. La unidad de carga en el SI de unidades es el coulomb (C). El coulomb se define en términos de la unidad de corriente llamada ampere (A), donde la corriente es igual a la rapidez de flujo de carga. En el sistema métrico, una unidad de la intensidad del campo eléctrico es el newton por coulomb (N/C). La utilidad de esta definición descansa en el hecho de que si se conoce el campo en un punto dado, puede predecirse la fuerza que actuará sobre cualquier carga colocada en dicho punto. La dirección (y sentido) de la intensidad del campo eléctrico E en un punto del espacio, es la misma que la dirección (y sentido) en la cual una carga positiva se movería si fuera colocada en dicho punto. Carga eléctrica y sus propiedades Es posible llevar a cabo cierto número de experimentos para demostrar la existencia de fuerzas y cargas eléctricas. Por ejemplo, si frotamos un peine contra nuestro pelo, se observará que aquél atraerá pedacitos de papel. A menudo la fuerza de atracción es lo suficientemente fuerte como para mantener suspendidos los pedacitos de papel. El mismo efecto ocurre al frotar otros materiales, tales como vidrio o el caucho. En una sucesión sistemática de experimentos un tanto simples, se encuentra que existen dos tipos de cargas eléctricas a las cuales Benjamin Franklin les dio el nombre de positiva y negativa. Para demostrar este hecho, considérese que se frota una barra dura de caucho contra una piel y a continuación se suspende de un hilo no metálico. Cuando una barra de vidrio frotada con una tela de seda se acerca a la barra de caucho, ésta será atraída hacia la barra de vidrio. Por otro lado, si dos barras de caucho cargadas (o bien dos barras de vidrio cargadas) se aproximan una a la otra, la fuerza entre ellas será de repulsión. Esta observación demuestra que el caucho y el vidrio se encuentran en dos estados de electrificación diferentes. Con base en estas observaciones, podemos concluir que: la primera ley Cualitativa de la electroestática "cargas iguales se repelen y cargas diferentes se atraen". Otro aspecto importante del modelo de Franklin de la electricidad es la implicación de que la carga eléctrica siempre se conserva. Esto es, cuando se frota un cuerpo contra otro no se crea carga en el proceso. El estado de electrificación se debe a la transferencia de carga de un cuerpo a otro. Por lo tanto, un cuerpo gana cierta cantidad de carga negativa mientras que el otro gana la misma cantidad de carga positiva. En 1909, Robert Millikan (1886-1953) demostró que la carga eléctrica siempre se presenta como algún múltiplo entero de alguna unidad fundamental de carga e. En términos modernos, se dice que la carga q está cuantizada. Esto es, la carga eléctrica existe como paquetes discretos. Entonces, podemos escribir q=Ne, Donde N es algún entero. Otros experimentos en el mismo periodo demostraron que el electrón tiene una carga de -e y que el protón una carga igual y opuesta de +e. Algunas partículas elementales, como el neutrón, no tienen carga. Un átomo neutro debe contener el mismo número de protones que electrones.