Este documento presenta un resumen de la electrostática en 3 oraciones. Introduce brevemente la historia de la electricidad estática y describe cómo se produce una carga eléctrica a través del rozamiento o inducción. Explica que los aislantes retienen las cargas eléctricas mientras que los conductores permiten su movimiento.
Electroestática militar: Ley de Coulomb y campo eléctrico
1. ESCUELA DEL EJÉRCITO DEL PERÚ
ASIGNATURA :
TEMA : ELECTROSTÁTICA
DOCENTE :
ALUMNA :
LIMA – PERÚ
2015
2. 2
"A mi familia por brindarme la oportunidad de
capacitarme en bien de la paz social y para mejorar
esta loable Institución, a todos los docentes que con
su esfuerzo labran nuestro destino, como es el de
servir a la ciudadanía”.
3. 3
Í N D I C E
Carátula
Dedicatoria
Índice
Introducción
Pág.
CAPÍTULO I
DESARROLLO HISTÓRICO
1.1 HISTORIA …………………………………………………………………….. 5
CAPÍTULO II
DESARROLLO TEÓRICO
2.1 DEFINICION DE ELECTROSTÁTICA ………………………………….…. 7
2.2 LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA ….………………………………………… 9
2.2.1 Aislantes y conductores …………………………………………….. 10
2.2.2 Generadores electrostáticos ………………………………………… 11
2.3 CARGA INDUCIDA ………………………………………………………….. 12
2.3.1 Carga por fricción …………………………………………………….. 12
2.3.2 Carga por inducción ………………………………………………….. 12
2.4 FENÓMENOS DE LA ELECTROSTÁTICA ………………………………. 13
2.4.1 Electrización …………………………………………………………… 13
2.4.2 La naturaleza eléctrica de la materia ……………………………….. 14
2.4.3 Conductores, aisladores y semiconductores ………………………. 14
2.5 LA LEY DE COULOMB ……………………………………………………... 15
2.6 EL CAMPO ELÉCTRICO .…………………………………………………… 16
2.6.1 El concepto físico de campo …………………………………………. 16
2.7 LA ENERGIA ELÉCTRICA SE TRANSFORMA EN CALOR ……………. 19
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
4. 4
INTRODUCCIÓN
Una manifestación habitual de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión
entre dos cuerpos estacionarios que, de acuerdo con el principio de acción y
reacción, ejercen la misma fuerza eléctrica uno sobre otro.
En la cultura actual nos encontramos rodeado de aparatos eléctricos de todas
clases, desde lámparas, relojes de baterías, motores y aparatos de sonido
estereofónico hasta computadoras y mucho más.
Para comprender los aparatos que se han convertido en parte de nuestra vida
cotidiana, en primer lugar debe entenderse que es la electricidad. Por ello la
importancia de realizar este trabajo, pues es importante ver este tema desde el
campo fisico-cientifico y no simplemente practico.
Una de las interacciones fundamentales descritas por la física es la electricidad.
Aunque conocidos desde la antigüedad, los fenómenos eléctricos no empezaron
a ser explicados de forma sistemática hasta las postrimerías del siglo XVIII, y sólo
a mediados del XIX se descubrió su estrecha relación con otra manifestación
común de la naturaleza.
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CAPITULO I
DESARROLLO HISTÓRICO
1.1 HISTORIA
Alrededor del 600 a. C., el filósofo griego Tales de Mileto descubrió que si
frotaba un trozo de la resina vegetal fósil llamada ámbar, en
griego élektron, este cuerpo adquiría la propiedad de atraer pequeños
objetos. Algo más tarde, otro griego, Teofrasto (310 a. C.), realizó un
estudio de los diferentes materiales que eran capaces de producir
fenómenos eléctricos y escribió el primer tratado sobre la electricidad.
A principios del siglo XVII comienzan los primeros estudios sobre la
electricidad y el magnetismo orientados a mejorar la precisión de la
navegación con brújulas magnéticas. El físico real británico William
Gilbert utiliza por primera vez la palabra electricidad, creada a partir del
término griego elektron (ámbar). El jesuita italiano Niccolo Cabeo analizó
sus experimentos y fue el primero en comentar que había fuerzas de
atracción entre ciertos cuerpos y de repulsión entre otros.
Alrededor de 1672 el físico alemán Otto von Guericke construye la primera
máquina electrostática capaz de producir y almacenar energía eléctrica
estática por rozamiento. Esta máquina consistía en una bola de azufre
atravesada por una varilla que servía para hacer girar la bola. Las manos
aplicadas sobre la bola producían una carga mayor que la conseguida
hasta entonces. Francis Hawksbee perfeccionó hacia 1707 la máquina de
fricción usando una esfera de vidrio.
En 1733 el francés Francois de Cisternay du Fay propuso la existencia de
dos tipos de carga eléctrica, positiva y negativa, constatando que:
Los objetos frotados contra el ámbar se repelen.
También se repelen los objetos frotados contra una barra de vidrio.
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Sin embargo, los objetos frotados con el ámbar atraen los objetos
frotados con el vidrio.
Du Fay y Stephen Gray fueron dos de los primeros "físicos eléctricos" en
frecuentar plazas y salones para popularizar y entretener con la
electricidad. Por ejemplo, se electriza a las personas y se producen
descargas eléctricas desde ellas, como en el llamado beso eléctrico: se
electrificaba a una dama y luego ella daba un beso a una persona no
electrificada.
En 1745 se construyeron los primeros elementos de acumulación de
cargas, los condensadores, llamados incorrectamente por anglicismo
capacitores, desarrollados en la Universidad de Leyden (hoy Leiden)
por Ewald Jürgen Von Kleist y Pieter Van Musschenbroeck. Estos
instrumentos, inicialmente denominados botellas de Leyden, fueron
utilizados como curiosidad científica durante gran parte del siglo XVIII. En
esta época se construyeron diferentes instrumentos para acumular cargas
eléctricas, en general variantes de la botella de Leyden, y otros para
manifestar sus propiedades, como los electroscopios.
En 1767, Joseph Priestley publicó su obra The History and Present State of
Electricity sobre la historia de la electricidad hasta esa fecha. Este libro
sería durante un siglo el referente para el estudio de la electricidad. En él,
Priestley anuncia también alguno de sus propios descubrimientos, como la
conductividad del carbón. Hasta entonces se pensaba que sólo el agua y
los metales podían conducir la electricidad.
En 1785 el físico francés Charles Coulomb publicó un tratado en el que se
describían por primera vez cuantitativamente las fuerzas eléctricas, se
formulaban las leyes de atracción y repulsión de cargas eléctricas estáticas
y se usaba la balanza de torsión para realizar mediciones. En su honor, el
conjunto de estas leyes se conoce con el nombre de ley de Coulomb. Esta
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ley, junto con una elaboración matemática más profunda a través
del teorema de Gauss y la derivación de los conceptos de campo eléctrico
y potencial eléctrico, describe la casi totalidad de los fenómenos
electrostáticos.
Durante todo el siglo posterior se sucedieron avances significativos en el
estudio de la electricidad, como los fenómenos eléctricos dinámicos
producidos por cargas en movimiento en el interior de un material
conductor. Finalmente, en 1864 el físico escocés James Clerk
Maxwell unificó las leyes de la electricidad y el magnetismo en un conjunto
reducido de leyes matemáticas.
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CAPITULO II
DESARROLLO TEÓRICO
2.1 DEFINICION DE ELECTROSTÁTICA
La electrostática es la rama de la Física que analiza los efectos mutuos
que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga
eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en equilibrio. La carga
eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos
electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y
repulsiones entre los cuerpos que la poseen.
Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que
primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita
y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la
segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron
definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las
leyes de la electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos
magnéticos pueden ser estudiadas en el mismo marco teórico
denominado electromagnetismo.
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2.2 LA ELECTRICIDAD ESTÁTICA
La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación
de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a
una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.
Antes del año 1832, que fue cuando Michael Faraday publicó los resultados
de sus experimentos sobre la identidad de la electricidad, los físicos
pensaban que la electricidad estática era algo diferente de la electricidad
obtenida por otros métodos. Michael Faraday demostró que la electricidad
inducida desde un imán, la electricidad producida por una batería, y la
electricidad estática son todas iguales.
La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno
contra el otro, como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la
alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retiren los
electrones de la superficie de un material y se reubiquen en la superficie
del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables. O cuando
partículas ionizadas se depositan en un material, como ocurre en los
satélites al recibir el flujo del viento solar y de los cinturones de radiación de
Van Allen. La capacidad de electrificación de los cuerpos por rozamiento se
denomina efecto triboeléctrico; existe una clasificación de los distintos
materiales denominada secuencia triboeléctrica.
La electricidad estática se utiliza comúnmente en la xerografía, en filtros de
aire, en algunas pinturas de automóvil, en algunos aceleradores de
partículas subatómicas, etc. Los pequeños componentes de los circuitos
electrónicos pueden dañarse fácilmente con la electricidad estática. Sus
fabricantes usan una serie de dispositivos antiestáticos y embalajes
especiales para evitar estos daños. Hoy la mayoría de los
componentes semiconductores de efecto de campo, que son los más
delicados, incluyen circuitos internos de protección antiestática.
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2.2.1 Aislantes y conductores
Los materiales se comportan de forma diferente en el momento de
adquirir una carga eléctrica. Así, una varilla metálica sostenida con la
mano y frotada con una piel no resulta cargada. Sin embargo, sí es
posible cargarla cuando al frotarla se usa para sostenerla un mango
de vidrio o de plástico y el metal no se toca con las manos al frotarlo.
La explicación es que las cargas pueden moverse libremente entre
el metal y el cuerpo humano, lo que las iría descargando en cuanto
se produjeran, mientras que el vidrio y el plástico no permiten la
circulación de cargas porque aíslan eléctricamente la varilla metálica
del cuerpo humano.
Esto se debe a que en ciertos materiales, típicamente en
los metales, los electrones más alejados de los núcleos respectivos
adquieren fácilmente libertad de movimiento en el interior del sólido.
Estos electrones libres son las partículas que transportarán la carga
eléctrica. Al depositar electrones en ellos, se distribuyen por todo el
cuerpo, y viceversa, al perder electrones, los electrones libres se
redistribuyen por todo el cuerpo para compensar la pérdida de carga.
Estas sustancias se denominan conductores.
En contrapartida de los conductores eléctricos, existen materiales en
los que los electrones están firmemente unidos a sus respectivos
átomos. En consecuencia, estas sustancias no poseen electrones
libres y no será posible el desplazamiento de carga a través de ellos.
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2.2.2 Generadores electrostáticos
Los generadores de electricidad estática son máquinas que
producen altísimas tensiones con una muy pequeña intensidad de
corriente. Hoy se utilizan casi exclusivamente para demostraciones
escolares de física. Ejemplos de tales generadores son
el electróforo, la máquina de Wimshurst y el generador de Van de
Graaff.
Al frotar dos objetos no conductores se genera una gran cantidad de
electricidad estática. En realidad, este efecto no se debe a la fricción,
pues dos superficies no conductoras pueden cargarse con sólo
apoyar una sobre la otra. Sin embargo, al frotar dos objetos aumenta
el contacto entre las dos superficies, lo que aumentará la cantidad
de electricidad generada. Habitualmente los aislantes son buenos
para generar y para conservar cargas superficiales. Algunos
ejemplos de estas sustancias son el caucho, los plásticos y el vidrio.
Los objetos conductores raramente generan desequilibrios de
cargas, excepto, por ejemplo, cuando una superficie metálica recibe
el impacto de un sólido o un líquido no conductor, como en los
transportes de combustibles líquidos. La carga que se transfiere
durante la electrificación por contacto se almacena en la superficie
de cada objeto, a fin de estar lo más separada posible y así reducir
la repulsión entre las cargas.
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2.3 CARGA INDUCIDA
La carga inducida se produce cuando un objeto cargado repele o atrae los
electrones de la superficie de un segundo objeto. Esto crea una región en
el segundo objeto que está con una mayor carga positiva, creándose una
fuerza atractiva entre los objetos. Por ejemplo, cuando se frota un globo, el
globo se mantendrá pegado a la pared debido a la fuerza atractiva ejercida
por dos superficies con cargas opuestas (la superficie de la pared gana una
carga eléctrica inducida pues los electrones libres de la superficie del muro
son repelidos por los electrones que ha ganado el globo al frotarse; se crea
así por inducción electrostática una superficie de carga positiva en la pared,
que atraerá a la superficie negativa del globo).
2.3.1 Carga por fricción
En la carga por fricción se transfiere gran cantidad de electrones
porque la fricción aumenta el contacto de un material con el otro. Los
electrones más internos de un átomo están fuertemente unidos al
núcleo, de carga opuesta, pero los más externos de muchos átomos
están unidos muy débilmente y pueden desalojarse con facilidad. La
fuerza que retiene a los electrones exteriores en el átomo varia de
una sustancia a otra. Por ejemplo los electrones son retenidos con
mayor fuerza en la resina que en la lana, y si se frota una torta de
resina con un tejido de lana bien seco, se transfieren los electrones
de la lana a la resina. Por consiguiente la torta de resina queda con
un exceso de electrones y se carga negativamente. A su vez, el
tejido de lana queda con una deficiencia de electrones y adquiere
una carga positiva. Los átomos con deficiencia de electrones son
iones, iones positivos porque, al perder electrones (que tienen carga
negativa), su carga neta resulta positiva.
2.3.2 Carga por inducción
Se puede cargar un cuerpo por un procedimiento sencillo que
comienza con el acercamiento a él de una varilla de material
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aislante, cargada. Considérese una esfera conductora no cargada,
suspendida de un hilo aislante. Al acercarle la varilla cargada
negativamente, los electrones de conducción que se encuentran en
la superficie de la esfera emigran hacia el lado lejano de ésta; como
resultado, el lado lejano de la esfera se carga negativamente y el
cercano queda con carga positiva. La esfera oscila acercándose a la
varilla, porque la fuerza de atracción entre el lado cercano de aquélla
y la propia varilla es mayor que la de repulsión entre el lado lejano y
la varilla. Vemos que tiene una fuerza eléctrica neta, aun cuando la
carga neta en las esfera como un todo sea cero. La carga por
inducción no se restringe a los conductores, sino que puede
presentarse en todos los materiales.
2.4 FENÓMENOS DE LA ELECTROSTÁTICA
2.4.1 Electrización
Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas se dice
que ha sido electrizado. La electrización por frotamiento permitió, a
través de unas cuantas experiencias fundamentales y de una
interpretación de las mismas cada vez más completa, sentar las
bases de lo que se entiende por electrostática.
Si una barra de ámbar (de caucho o de plástico) se frota con un
paño de lana, se electriza. Lo mismo sucede si una varilla de vidrio
se frota con un paño de seda. Aun cuando ambas varillas pueden
atraer objetos ligeros, como hilos o trocitos de papel, la propiedad
eléctrica adquirida por frotamiento no es equivalente en ambos
casos. Así, puede observarse que dos barras de ámbar electrizadas
se repelen entre sí, y lo mismo sucede en el caso de que ambas
sean de vidrio. Sin embargo, la barra de ámbar es capaz de atraer a
la de vidrio y viceversa.
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2.4.2 La naturaleza eléctrica de la materia
La teoría atómica moderna explica el porqué de los fenómenos de
electrización y hace de la carga eléctrica una propiedad fundamental
de la materia en todas sus formas. Un átomo de cualquier sustancia
está constituido, en esencia, por una región central o núcleo y una
envoltura externa formada por electrones.
El núcleo está formado por dos tipos de partículas,
los protones, dotados de carga eléctrica positiva, y los neutrones, sin
carga eléctrica aunque con una masa semejante a la del protón.
Tanto unos como otros se hallan unidos entre sí por efecto de unas
fuerzas mucho más intensas que las de la repulsión electrostática -
las fuerzas nucleares- formando un todo compacto. Su carga total es
positiva debido a la presencia de los protones.
2.4.3 Conductores, aisladores y semiconductores
Cuando un cuerpo neutro es electrizado, sus cargas eléctricas, bajo
la acción de las fuerzas correspondientes, se redistribuyen hasta
alcanzar una situación de equilibrio. Algunos cuerpos, sin embargo,
ponen muchas dificultades a este movimiento de las cargas
eléctricas por su interior y sólo permanece cargado el lugar en donde
se depositó la carga neta. Otros, por el contrario, facilitan tal
redistribución de modo que la electricidad afecta finalmente a todo el
cuerpo. Los primeros se denominan aisladores y los segundos
conductores.
Esta diferencia de comportamiento de las sustancias respecto del
desplazamiento de las cargas en su interior depende de su
naturaleza íntima. Así, 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. En las sustancias aisladoras, sin embargo, los
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núcleos atómicos retienen con fuerza todos sus electrones, lo que
hace que su movilidad sea escasa.
2.5 LA LEY DE COULOMB
Aun cuando los fenómenos electrostáticos fundamentales eran ya
conocidos en la época de Charles Coulomb (1736-1806), no se conocía
aún la proporción en la que esas fuerzas de atracción y repulsión variaban.
Fue este físico francés quien, tras poner a punto un método de medida de
fuerzas sensible a pequeñas magnitudes, lo aplicó al estudio de las
interacciones entre pequeñas esferas dotadas de carga eléctrica. El
resultado final de esta investigación experimental fue la ley que lleva su
nombre y que describe las características de las fuerzas de interacción
entre cuerpos cargados.
Cuando se consideran dos cuerpos cargados (supuestos puntuales), la
intensidad de las fuerzas atractivas o repulsivas que se ejercen entre sí es
directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de las distancias que las separa, dependiendo
además dicha fuerza de la naturaleza del medio que les rodea.
Como fuerzas de interacción, las fuerzas eléctricas se aplican en los
respectivos centros de las cargas y están dirigidas a lo largo de la línea que
los une.
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La interpretación de la ley de Coulomb
La expresión matemática de la ley de Coulomb es:
en donde q y q' corresponden a los valores de las cargas que interaccionan
tomadas con su signo positivo o negativo, r representa la distancia que las
separa supuestas concentradas cada una de ellas en un punto y K es la
constante de proporcionalidad correspondiente que depende del medio en
que se hallen dichas cargas.
El hecho de que las cargas aparezcan con su signo propio en la ecuación
anterior da lugar a la existencia de dos posibles signos para la fuerza Fe, lo
cual puede ser interpretado como el reflejo de los dos tipos de fuerzas,
atractivas y repulsivas, características de la interacción electrostática. Así,
cargas con signos iguales darán lugar a fuerzas (repulsivas) de signo
positivo, en tanto que cargas con signos diferentes experimentarán fuerzas
(atractivas) de signo negativo.
2.6 EL CAMPO ELÉCTRICO
2.6.1 El concepto físico de campo
Las cargas eléctricas no precisan de ningún medio material para
ejercer su influencia sobre otras, de ahí que las fuerzas eléctricas
sean consideradas fuerzas de acción a distancia. Cuando en la
naturaleza se da una situación de este estilo, se recurre a la idea
de campo para facilitar la descripción en términos físicos de la
influencia que uno o más cuerpos ejercen sobre el espacio que les
rodea.
La noción física de campo se corresponde con la de un espacio
dotado de propiedades medibles. En el caso de que se trate de
un campo de fuerzas éste viene a ser aquella región del espacio en
donde se dejan sentir los efectos de fuerzas a distancia. Así, la
17. 17
influencia gravitatoria sobre el espacio que rodea la Tierra se hace
visible cuando en cualquiera de sus puntos se sitúa, a modo de
detector, un cuerpo de prueba y se mide su peso, es decir, la fuerza
con que la Tierra lo atrae. Dicha influencia gravitatoria se conoce
como campo gravitatorio terrestre. De un modo análogo la física
introduce la noción de campo magnético y también la de campo
eléctrico o electrostático.
2.6.2 El campo eléctrico
El campo eléctrico asociado a una carga aislada o a un conjunto de
cargas es aquella región del espacio en donde se dejan sentir sus
efectos. Así, si en un punto cualquiera del espacio en donde está
definido un campo eléctrico se coloca una carga de prueba o carga
testigo, se observará la aparición de fuerzas eléctricas, es decir, de
atracciones o de repulsiones sobre ella.
Todo campo físico queda caracterizado por sus propiedades. En el
caso del campo eléctrico, una forma de describir las propiedades del
campo sería indicar la fuerza que se ejercería sobre una misma
carga si fuera trasladada de un punto a otro del espacio. El referirse
a la misma carga de prueba permite comparar los distintos puntos
del campo en términos de intensidad. La carga de referencia más
simple a efectos de operaciones es la carga unidad positiva. La
fuerza eléctrica que en un punto cualquiera del campo se ejerce
sobre la carga unidad positiva, tomada como elemento de
comparación, recibe el nombre de intensidad del campo eléctrico y
se representa por la letra E. Por tratarse de una fuerza la intensidad
del campo eléctrico es una magnitud vectorial que viene definida por
su módulo E y por su dirección y sentido. En lo que sigue se
considerarán por separado ambos aspectos del campo E.
La expresión del módulo de la intensidad de campo E puede
obtenerse fácilmente para el caso sencillo del campo eléctrico
18. 18
creado por una carga puntual Q sin más que combinar la ley de
Coulomb con la definición de E. La fuerza que Q ejercería sobre una
carga unidad positiva 1+ en un punto genérico P distante r de la
carga central Q viene dada, de acuerdo con la ley de Coulomb, por:
pero aquélla es precisamente la definición de E y, por tanto, ésta
será también su expresión matemática
Puesto que se trata de una fuerza electrostática estará aplicada
en P, dirigida a lo largo de la recta que une la carga central Q y el
punto genérico P, en donde se sitúa la carga unidad, y su sentido
será atractivo o repulsivo según Q sea negativa o positiva
respectivamente.
Si la carga testigo es distinta de la unidad, es posible no obstante
determinar el valor de la fuerza por unidad de carga en la forma:
Donde F es la fuerza calculada mediante la ley de Coulomb entre la
carga central Q y la carga de prueba o testigo q empleada como
elemento detector del campo. Es decir:
19. 19
2.7 ENERGÍA Y POTENCIA ELÉCTRICA
El trabajo es igual a la energía eléctrica que posee la corriente. Sabemos
que I = Q / t, de donde Q = I * t. Por lo tanto:
W = I * R * Q
W = I * V * t
W = V * Q
Sabemos que p = W / t. Sustituyendo W por su valor:
P = V * I
Que es la potencia eléctrica de una corriente de intensidad I que circula
entre dos puntos de un circuito sometidos a una diferencia de potencial V.
La unidad de energía eléctrica, W, en el SI, es el Julio y la de la potencia, el
vatio.
1 julio = 1 voltio * amperio * segundo
1 vatio = 1 voltio * amperio
En la práctica también se utiliza el kWh, que equivale a 3,6 * 106 J, como
unidad de energía eléctrica, y el kW, equivalente a 1000 W, como unidad
de potencia.
2.8 LA ENERGÍA ELÉCTRICA SE TRANSFORMA CALOR
La energía eléctrica, como cualquier otro tipo de energía, se transforma en
calor. Por ejemplo, el filamento de las bombillas o la resistencia de los
hornillos eléctricos se ponen incandescentes al paso de la corriente y dan
luz y calor.
Si queremos calcular la cantidad de calor que produce la corriente, no
tenemos más que emplear la ecuación deducida anteriormente, W = V * I
*t, ya que es la energía eléctrica, W, la que se transforma en calor de
acuerdo con el principio de la conservación de la energía. En esta
expresión podemos hacer que intervenga la resistencia, R, del conductor
20. 20
por el que pasa la corriente, sustituyendo V por I * R como indica la ley de
Ohm:
W = I2 * R * t
Si en esta ecuación empleamos las unidades del SI (I en amperios, R en
ohmnios y t en segundos), el calor viene dado en julios. Para expresar el
calor en calorías, no tenemos más que aplicar la equivalencia entre ambas
unidades, 1J = 0,24 cal; de donde:
W = 0,24 * I2 * R * t cal.
21. 21
CONCLUSIONES
Un Principio de la electrostática es la conservación de la carga eléctrica. Según
este principio, los electrones no se crean ni se destruyen, se redistribuyen de un
material a otro. De esta manera, se tiene que los electrones que pierde un cuerpo,
son ganados por otro. Un cuerpo cargado eléctrica mente influye sobre otro
cuerpo o carga. Cuando esto sucede, se dice que ejerce una fuerza eléctrica. La
primera investigación acerca de las fuerzas eléctricas fue por Coulomb.
Cuando se está cargando un objeto por conducción (cediendo o quitando
electrones, el vidrio se carga positivo, el acrílico se carga negativo), entre mayor
sea el rozamiento de los cuerpos será cargado de manera más fácil.
La máquina de influencia es la que transforma la energía mecánica en eléctrica.
Un conductor eléctrico es cualquier material que ofrezca poca resistencia al flujo
de la electricidad.
No es necesario tener contacto físico con un elemento para que este quede
cargado, ya que existe la posibilidad que un cuerpo se cargue por inducción.
Existen diferentes formas de conducción para cargar un cuerpo eléctricamente,
son fáciles de comprender y es importante analizarlas para poder aplicarlas a la
práctica mejor.
Los fenómenos naturales como las tormentas eléctricas están directamenterelacio
nados con la mecánica de a conducción de cargas eléctricas a otros cuerpos.
Conociendo los métodos o formas de cargar un cuerpo podemos comprender y
aplicar esta teoría y práctica para mejorar los procesos ya existentes.