El documento trata sobre la electrostática. Explica que los cuerpos pueden cargarse eléctricamente por fricción y que existen dos tipos de carga eléctrica: positiva y negativa. También describe que los conductores permiten la circulación de cargas eléctricas mientras que los aislantes la dificultan. Finalmente, resume la ley de Coulomb sobre las fuerzas entre cargas eléctricas.

1. ELECTROSTATICA

2. Carga Eléctrica
Una propiedad fundamental
de la materia ya observada
desde la antigüedad.
Los cuerpos pueden
cargarse eléctricamente por
frotamiento.
Aparecen fuerzas de atracción o repulsión entre
cuerpos cargados, debido a la existencia de dos
tipos de carga eléctrica: positiva y negativa.

3. Carga eléctrica
Cuando una barra de caucho se frota con piel, se remueven
electrones de la piel y se depositan en la barra.
Se dice que la barra se cargó negativamente debido a
un exceso de electrones. Se dice que la piel se cargó
positivamente debido a una deficiencia de electrones.
Los electrones
se mueven de
la piel a la
barra de
caucho.
positivo
negativo
+ + + +
-
-
-
-
Piel
Caucho

4. Conductores y Aislantes
Conductores : materiales (como los metales) que
permiten la circulación de las cargas eléctricas con
gran facilidad, debido a la existencia de electrones
libres.
Aislantes : materiales (como el vidrio, el PVC), que
dificultan la circulación de las cargas eléctricas,
debido a que todos los electrones se encuentran
ligados a los átomos y no pueden moverse a través
del material.

5. 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).

6.  La unidad natural de carga eléctrica es el electrón,
que es la menor cantidad de carga eléctrica que
puede existir.

7. La carga eléctrica es una magnitud fundamental de la física,
responsable de la interacción electromagnética.
En el S.I. La unidad de carga es el Culombio (C) que se
define como la cantidad de carga que fluye por un punto de
un conductor en un segundo cuando la corriente en el
mismo es de 1 A.
Submúltiplos del
Culombio
1 mC = 10-6 C
1 nC = 10-9 C
1 mC =10-3 C

8. i) Carga por fricción
La fricción transfiere electrones de un material a otro, un
ejemplo de ello es cuando nos peinamos o acariciamos un
gato; quedando por ello electrizados por un tiempo.
ii) Carga por contacto
La transferencia de electrones entre materiales se da por
simple contacto.
 Si el objeto es buen conductor la carga se distribuye en
toda su superficie (cargas iguales se repele); si es un mal
conductor debe tocarse con la barra varias partes del objeto
para una distribución de carga más o menos uniforme.
CARGA POR FRICCIÓN, CONTACTO E INDUCCIÓN.

9. iii) 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.
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.

10. Carga por Inducción
Carga por Fricción
Carga por Conducción

11. POLARIZACIÓN DE 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.

12. A lo largo de este tema estudiaremos procesos en los que la
carga no varía con el tiempo. En estas condiciones se dice
que el sistema está en Equilibrio Electrostático.
Enunciado de la Ley de Coulomb
La fuerza ejercida por una carga puntual sobre otra está
dirigida a lo largo de la línea que las une. Es repulsiva si las
cargas tienen el mismo signo y atractiva si tienen signos
opuestos. La fuerza varía inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia que separa las cargas y es
proporcional al valor de cada una de ellas.
LEY DE COULOMB

13. Expresión vectorial de la Ley de Coulomb
ru
r
qq
kF

2
12
21
12 
k: Constante de Coulomb, cuyo valor depende del
sistema de unidades y del medio en el que
trabajemos.
En el vacío
S.I. k = 9·109 N m2/C2
C.G.S. k = 1 dyna cm2/u.e.e2
1 C = 3·109 u.e.e.
q1
q2
X
Z
Y
1r

2r

1221 rrr



14. Constantes auxiliares
Permitividad del Vacío (eo): Se define de forma que
oe4
1
k 
eo= 8.85·10-12 C2/N m2
Si el medio en el que se encuentran las cargas es distinto al
vacío, se comprueba que la fuerza eléctrica es  veces
menor, de esta forma se define la Permitividad del Medio
como e =  eo.. Siendo  la Constante Dieléctrica del Medio
Así,
e4
1
'k 

15. La interacción entre cargas eléctricas no se produce de
manera instantánea. El intermediario de la fuerza mutua
que aparece entre dos cargas eléctricas es el Campo
Eléctrico.
La forma de determinar si en una cierta región del
espacio existe un campo eléctrico, consiste en colocar
en dicha región una carga de prueba, qo (carga
positiva puntual) y comprobar la fuerza que
experimenta.
CAMPO ELÉCTRICO. PRINCIPIO DE
SUPERPOSICIÓN

16. La fuerza eléctrica entre la
carga q y la carga de prueba
qo es repulsiva, y viene dada
por
r
o
qq u
r
qq
kF o

2
12

Se define la intensidad de campo eléctrico en
un punto como la fuerza por unidad de carga
positiva en ese punto.
oq
F
E


 ru
r
q
kE

2

La dirección y sentido
del campo eléctrico
coincide con el de la
fuerza eléctrica.
qo
Y
X
Z
q
F

r


17. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN
I) Campo eléctrico creado por una distribución discreta
de carga en un punto:
A la hora de aplicar el principio de superposición debemos
tener en cuenta dos casos:
En este caso se calcula el campo eléctrico sumando
vectorialmente los campos eléctricos creados por cada una
de las cargas puntuales en el punto elegido.
r
i pi
i
u
r
q
kE

 2
q1
q2
X
Z
Y
qi
P
1pr

2pr
 pir


18. II) Campo eléctrico creado por una distribución continua
de carga en un punto:
dq
P
r

Q
En este caso dividimos la
distribución en pequeños
elementos diferenciales de
carga, dq, de forma que la
diferencial de campo eléctrico
que crea cada una de ellas
es
ru
r
dq
kEd

2

El campo eléctrico total
para toda la distribución
será
 r2
u
r
dq
kE


19. Dependiendo de la forma de la distribución, se
definen las siguientes distribuciones de carga
dl
dq

Lineal
ds
dq

Superficial
dv
dq

Volumétrica
Cálculo del campo eléctrico en cada caso:
r
L
2
u
r
dl
kE

  r
S
2
u
r
ds
kE

  r
v
2
u
r
dv
kE

 

20. Ejemplo 1: Campo eléctrico sobre el eje de una carga
lineal finita.
x xo-x

21. Las líneas de campo se dibujan de forma que el vector
sea tangente a ellas en cada punto. Además su sentido
debe coincidir con el de dicho vector.
E

Reglas para dibujar las líneas de campo
•Las líneas salen de las cargas positivas y entran en las negativas.
•El número de líneas que entran o salen es proporcional al valor
de la carga.
•Las líneas se dibujan simétricamente.
•Las líneas empiezan o terminan sólo en las cargas puntuales.
•La densidad de líneas es proporcional al valor del campo eléctrico.
•Nunca pueden cortarse dos líneas de campo.
LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO

22. EJEMPLOS DE LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO
Carga
puntual
Dos cargas
iguales

23. Dipolo
eléctrico
Q(-)=2Q(+)
Otros ejemplos