1. Facultadde IngenieríaMecánica&Eléctrica
1
ÍNDICE:
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………2
OBJETIVOS…………………………………………………………………………….2
MARCO TEÓRICO…………………………………………………………………….3
ELECTROSTÁTICA…………………………………………………………....3
LEY DE COULUMB……………………………………………………………3
CORRIENTE ELÉCTRICA…………………………………………………....3
MEDIDA DE CARGA ELÉCTRICA……………………………………….….3
CARGA DE CUERPOS……………………………………………………….4
ELECTRÓFORO……………………………………………………………….5
ELECTRICIDAD POR FROTAMIENTO……………………………………..5
ELECTROSCOPIO…………………………………………………………….5
INSTRUMENTOS UTILIZADOS…………………………………………………...…6
CÁLCULO MATEMÁTICO……………………………………………………………..6
RESULTADOS………………………………………………………………………....7
CONCLUSIONES………………………………………………………………………8
BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………….8

2. Facultadde IngenieríaMecánica&Eléctrica
2
INTRODUCCIÓN
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 físico−científico y no simplemente práctico.
OBJETIVOS
GENERALES:
Analizar y comprender los diferentes aspectos en que se ve involucrada la
electricidad y como se producen fenómenos eléctricos en nuestra vida cotidiana,
los cuales no pueden ser observados a simple vista, pero si pueden ser
analizados.
ESPECÍFICOS:
Conocer y entender los conceptos básicos de la electricidad tales como corriente,
carga y campo eléctrico.
Analizar las características de los diferentes métodos por los cuales los cuerpos
pueden ser cargados.
Estudiar las diferentes teorías que han sido creadas para explicar el
comportamiento del electrón.
Identificar la clasificación de la materia según sus propiedades eléctricas.
Conocer de manera amplia la ley que rige la fuerza eléctrica, más conocida como
La ley de Coulomb.

3. Facultadde IngenieríaMecánica&Eléctrica
3
MARCO TEORICO
ELECTROSTÁTICA
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. La carga eléctrica de
cada cuerpo puede medirse en culombios. La fuerza entre dos partículas con
cargas q1 y q2 puede calcularse a partir de la ley de Coulomb.
LEY DE COULOMB:
La fuerza es proporcional al producto de las cargas dividido entre el cuadrado de
la distancia que las separa.
La constante de proporcionalidad K depende del medio que rodea a las cargas.
Mediante una balanza de torsión, Coulomb encontró que la fuerza de atracción o
repulsión entre dos cargas puntuales (cuerpos cargados cuyas dimensiones son
despreciables comparadas con la distancia r que las separa) es inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
2
2 2
0
1
o
4
Qq Qd
F k F
d d

 
El valor de la constante de proporcionalidad depende de las unidades en las que
se exprese F, q, q’ y r. En el Sistema Internacional de Unidades de Medida vale
9·109 Nm2/C2.
Obsérvese que la ley de Coulomb tiene la misma forma funcional que la ley de la
Gravitación Universal
CORRIENTE ELECTRICA
Es el movimiento de cargas eléctricas a través de un conductor (cable), el electrón
es una corriente eléctrica.
MEDIDA DE LA CARGA ELÉCTRICA
Tomamos un cuerpo con carga arbitraria Q y a una distancia d colocamos una
carga q. Medimos la fuerza F ejercida sobre q. Seguidamente colocamos una
carga q’ a la misma distancia d de Q, y medimos la fuerza F’ ejercida sobre q’
res de las cargq y q’ como proporcionales a las fuerzas F y F’.
Si arbitrariamente asignamos un valor unitario a la carga q’, tenemos un medio de
obtener la carga q.

4. Facultadde IngenieríaMecánica&Eléctrica
4
En el Sistema Internacional de Unidades de Medida, la magnitud fundamental es
la intensidad cuya unidad es el ampere o amperio, A, siendo la carga una
magnitud derivada cuya unidad es el coulomb o culombio C.
CARGA DE LOS CUERPOS
CARGA POR FRICCION:
En la carga por fricción se transfieren electrones por la fricción del contacto de un
material con el otro.
Por ejemplo los electrones son retenidos con mayor fuerza en el hule que en la
piel de gato y si se frota una barra de aquel material contra la piel de un gato, se
transfieren los electrones de este al hule. Por consiguiente la barra queda con un
exceso de electrones y se carga negativamente. A su vez, la piel queda con una
deficiencia de electrones y adquiere una carga positiva.
CARGA POR CONTACTO:
Es posible transferir electrones de un material a otro por simple contacto. Por
ejemplo, si se pone en contacto una varilla cargada con un cuerpo neutro, se
transferirá la carga a este. Si el cuerpo es un buen conductor, la carga se
dispersara hacia todas las partes de su superficie, debido a que las cargas del
mismo tipo se repelen entre sí. Si es un mal conductor, es posible que sea
necesario hacer que la varilla toque varios puntos del cuerpo para obtener una
distribución más o menos uniforme de la carga.
CARGA POR INDUCCIÓN:
Podemos cargar un cuerpo por un procedimiento sencillo que comienza con el
acercamiento a él de una varilla cargada. Considérese la esfera conductora no
cargada, suspendida de un hilo aislador. 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 esta; como resultado, el lado lejano de
las 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 aquella 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, si no que se puede presentar en todos los materiales.
CARGA POR EL EFECTO FOTOELÉCTRICO:
Es un efecto de formación y liberación de partículas eléctricamente cargadas que
se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra radiación
electromagnética.
CARGA POR EL EFECTO TERMOELÉCTRICO:
Es la electricidad generada por la aplicación de calor a la unión de dos materiales
diferentes.Este fenómeno fue observado por primera vez en 1821 por el físico

5. Facultadde IngenieríaMecánica&Eléctrica
5
alemán Thomas Seebeck, y se conoce como efecto Seebeck.
ELECTRÓFORO
Johannes Wilcke inventó el electróforo que fue posteriormente perfeccionado por
Alessandro Volta. Este dispositivo se extendió por los laboratorios que realizaban
experimentos en electrostática, porque era una fuente de carga fácil de usar.
ELECTRICIDAD POR FROTAMIENTO: El electróforo
Los antiguos griegos ya sabían que el ámbar frotado con lana adquiría la
propiedad de atraer cuerpos ligeros.
Creamos electricidad estática, cuando frotamos un bolígrafo con nuestra ropa. A
continuación, comprobamos que el bolígrafo atrae pequeños trozos de papel. Lo
mismo podemos decir cuando frotamos vidrio con seda o ámbar con lana.
Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros.
Estos son algunos ejemplos de materiales ordenados de más positivo a más
negativo:
Piel de conejo, vidrio, pelo humano, nylon, lana, seda, papel, algodón, madera,
ámbar, polyester, poliuretano, vinilo (PVC), teflón.
Habremos observado que frotando el bolígrafo con nuestra ropa atrae a trocitos de
papeles. En las experiencias de aula, se frotan diversos materiales, vidrio con
seda, cuero, etc. Se emplean bolitas de sauco electrizadas para mostrar las dos
clases de cargas y sus interacciones.
ELECTROSCÓPIO
El electroscopio consta de dos láminas delgadas de oro o
aluminio A que están fijas en el extremo de una varilla metálica
B que pasa a través de un soporte C de ebonita, ámbar o azufre.
Cuando se toca la bola del electroscopio con un cuerpo cargado,
las hojas adquieren carga del mismo signo y se repelen siendo
su divergencia una medida de la cantidad de carga que ha
recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el
peso de las hojas.
Si se aplica una diferencia de potencial entre la bola C y la caja del mismo, las
hojas también se separan. Se puede calibrar el electroscopio trazando la curva
que nos da la diferencia de potencial en función del ángulo de divergencia.

6. Facultadde IngenieríaMecánica&Eléctrica
6
Un modelo simplificado de electroscopio consiste en dos pequeñas esferas de
masa m cargadas con cargas iguales q y del mismo signo que cuelgan de dos
hilos de longitud d, tal como se indica la figura. A partir de la medida del ángulo
que forma una bolita con la vertical, se calcula su carga q.
Sobre una bolita actúan tres fuerzas
 El peso mg
 La tensión de la cuerda T
 La fuerza de repulsión eléctrica entre las bolitas
F
MATERIALES
- Vinifan
- Franela virgen 1𝑚2
- Papel Aluminio
CÁLCULO MATEMÁTICO:
L L

F d
W=mg
Datos:
m=21.5 g
 =60°
D=10

7. Facultadde IngenieríaMecánica&Eléctrica
7
cos
2
F

2

w sin
2
F

 
Hallando el peso
21
(W):
21.
0.7
5 9.8
w g w
w
m
  
 
 
 
   
 
 
2
2
0
2
4
2
2
2
121.65
644.64
1.06786
sin ...................... 1
cos ............ 2
Dividimos 1 2
tan
210.7 tan
1
4 2 sin
121.65 34.16
2 10sin
4155.564 100
9 9
4 84280
9008 10
T ec
T mg ec
mg F
F
q
F
F
d
q
q
k k
d
q
k
mg




 







 

 



 
 
Resultados:
W=210.7
F=121.65
Q=644.64
K=1.067869008/10000

8. Facultadde IngenieríaMecánica&Eléctrica
8
CONCLUSIONES
De estos experimentos se concluye que:
La materia contiene dos tipos de cargas eléctricas denominadas positivas y
negativas. Los objetos no cargados poseen cantidades iguales de cada tipo de
carga. Cuando un cuerpo se frota la carga se transfiere de un cuerpo al otro, uno
de los cuerpos adquiere un exceso de carga positiva y el otro, un exceso de carga
negativa. En cualquier proceso que ocurra en un sistema aislado, la carga total o
neta no cambia.
Los objetos cargados con cargas del mismo signo, se repelen y los objetos
cargados con cargas de distinto signo, se atraen.
Los electrones se conservan, por lo tanto no se crean ni se destruyen si no que se
traslada.
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.
El electroscopio es el instrumento utilizado para determinar si un cuerpo se
encuentra cargado.
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.
BIBLIOGRAFÍA
Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2000. © 1993−1999 Microsoft Corporación.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fuerza.htm
Diccionario Enciclopédico Salvat, © 1985 Salvat Editores Colombia S.A.
Curso práctico de teoría y problemas, por el Ing. J. Goñi Galarza – colección Goñi.