Este documento resume los conceptos fundamentales de la electrostática, incluyendo la conservación de la carga eléctrica, las fuerzas entre cargas, los mecanismos de electrización como la fricción y el contacto, la polarización de cargas, el campo eléctrico y el potencial eléctrico. También describe brevemente el generador Van de Graff, un dispositivo que produce altos voltajes mediante electrostática.

1. Electrostática

2. Electrostática
Concepto de Electrostática
Conservación de la Carga
Fuerzas y Cargas Eléctricas
Conductores & Aislantes

3. Electrostática
Carga por Fricción
Carga por Contacto
Carga por Inducción
Polarización de la Carga
Campo y Potencial Eléctrico
Generador Van de Graff

4. 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

5. 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

6. 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).

7. Fuerzas y Cargas Eléctricas
 La unidad natural de carga eléctrica es el electrón,
que es la menor cantidad de carga eléctrica que
puede existir.

8. Ley Cualitativa
 Las cargas eléctricas de la misma naturaleza
(mismo signo) se repelen, y las de naturaleza
distinta (distinto signo) se atraen.
 Estas fuerzas de atracción o repulsión son
iguales y contrarias de acuerdo al principio de
acción y reacción.
reacción

9. Conductores & Aislantes
 Cuando un cuerpo neutro es electrizado, sus cargas
eléctricas, bajo la acción de las fuerzas correspondientes,
se redistribuyen hasta alcanzar una situación de
equilibrio.
 Conductores son los que llevan la electricidad y la dejan
pasar por ellos. (materiales eléctricos). Ej. Cobre,
metales, agua
 Aislantes al contrario son los que no dejan pasar la
electricidad y aíslan la electricidad.( materiales
no eléctrico ). Ej plástico,caucho, agua destilada, vidrio.

10. CONDUCTORES

11. AISLANTE

12. Conductores & Aislantes
 Los átomos de las sustancias conductoras poseen
electrones externos muy débilmente ligados al núcleo en
un estado de semilibertad que les otorga una gran
movilidad, tal es el caso de los metales.
movilidad
 En las sustancias aislantes, los núcleos atómicos retienen
con fuerza todos sus electrones, lo que hace que su
movilidad sea escasa.
 Los semiconductores pueden alterar sus propiedades
conductoras con cierta facilidad mejorando
prodigiosamente su conductividad, ya sea con pequeños
cambios.

13. Conductores & Aislantes
 A temperaturas cercanas al cero absoluto, ciertos metales
adquieren una conductividad infinita, es decir, la
resistencia al flujo de cargas se hace cero, esos son los
superconductores.
 Una vez que se establece una corriente eléctrica en un
superconductor, los electrones fluyen por tiempo
indefinido.

14. Conductores & Aislantes
A es un conductor de cobre y B es un
aislante de neón

15. Un poco de historia
 Tales de Mileto : Fue el primero en
experimentar la electroestática, al frotar una
resina de ambar con una piel de animal.

16. WILLIAM GILBERT
 Estudió el fenómeno de la electroestática y
dijo que se produce por FRICCIÓN.
 Materiales eléctricos adquieren
electricidad
 Materiales no eléctricos no tienen la
capacidad de adquirir electricidad.

18. CHARLES du FAY
 Realizó varios experimentos y observó que
algunos se REPELEN y otros se ATRAEN.

19. BENJAMIN FRANKLIN
 Estableció los términos de carga eléctrica
positiva y negativa

20. + -+
atracción eléctrica

21. - + -
repulsión eléctrica

22. + +
repulsión eléctrica

23. 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.

25. 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.

27. 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.

28. 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.

29. Polarización de la Carga
 Por inducción un lado del átomo o molécula se hace
ligeramente más positivo o negativo que el lado opuesto,
por lo que decimos que el átomo está eléctricamente
polarizado.
 Si se acerca un objeto negativo los objetos que van a ser
atraídos van a mandar los electrones al otro extremo
mientras que los positivos van a estar más pegados al
objeto.
 Se presenta el fenómeno de polarización cuando trozos de
papel neutros son atraídos por un objeto cargado o cuando
se coloca un globo cargado en una pared.
(Siguiente diapositiva)

30. Polarización de la Carga

31. Mecanismos de Electrización
Mecanismo Situación Inicial Situación Final
Frotamiento Cuerpo 1: neutro Cuerpo 1: carga +
Cuerpo 2: neutro Cuerpo 2: carga -
Contacto Cuerpo 1: neutro Cuerpo 1: carga + o -
Cuerpo 2: carga + o - Cuerpo 2: carga + o -
Inducción Cuerpo 1: neutro Cuerpo 1: carga + o -
Cuerpo 2: carga + o - Cuerpo 2: carga – o +

32. Campo y Potencial Eléctrico
Campo Eléctrico
Potencial Eléctrico
Físico italiano
Alessandro Volta
(1745-1827)

33. Campo Eléctrico
 Elcampo eléctrico asociado a una
carga aislada o a un conjunto de cargas
es aquella región del espacio en donde
se dejan sentir sus efectos.

34. Potencial Eléctrico
 El concepto de energía potencial por unidad de carga
recibe un nombre especial: potencial eléctrico
 La unidad del Sistema Internacional que mide el potencial
eléctrico es el volt
 El símbolo del volt es V. Puesto que la energía potencial se
mide en joules y la carga en coulombs:

35. Generador Van de Graff
 Máquina electrostática empleada en física nuclear para
producir tensiones muy elevadas.
 El generador Van de Graff se usa para acelerar un haz
de electrones, protones o iones destinado a bombardear
núcleos atómicos.

36. Generador Van de Graff