Tema 1. FENÒMENOS ELECTROSTÁTICOS FUNDAMENTALES José Luis Pinto C. ELECTRICIDAD EN LA CONSTRUCCIÒN

Fundamentos La materia está compuesta por moléculas y éstas por átomos. Los átomos, a su vez, están formados por un núcleo y una corteza. El núcleo consta de partículas con actividad eléctrica neutra llamadas neutrones y otras con carga eléctrica positiva, llamadas protones. La corteza es un espacio alrededor del núcleo en el que, en diferentes capas u órbitas, se mueven unas partículas con carga eléctrica negativa, llamadas electrones. La energía eléctrica es la que se produce en determinadas materias por el movimiento, desde unos átomos a otros, de los electrones situados en la capa más externa de la corteza.

ELECTROSTATICA La electrostática es la parte de la física que estudia la electricidad en la materia y los fenómenos producidos por cargas eléctricas en reposo. Se preocupa de la medida de la cantidad de electricidad presente en los cuerpos.

Existen 2 tipos de cargas Un cuerpo está compuesto por muchas cargas. Positivas (+) Negativa (-) Tipos de cargas Existen 3 tipos de cuerpos según su carga eléctrica neta. Positivas (+) Negativa (-) Neutro

+ – – + – – – – Positivo Negativo Neutro Cargas + = 5 Cargas – = 2 Carga total = +3 Cargas + = 2 Cargas – = 4 Carga total = -2 Cargas + = 3 Cargas – = 3 Carga total = 0

En el S.I. La unidad de carga es el Coulomb (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 Coulomb 1  C = C 1 nC = C 1 mC =10 -3 C

Conductores y aisladores

Interacciones Eléctricas

ROJOBLANCO NEGRO VERDE

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. 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

k: Constante de Coulomb, cuyo valor depende del sistema de unidades y del medio en el que trabajemos. +-

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, q o (carga positiva puntual) y comprobar la fuerza que experimenta. CAMPO ELÉCTRICO

La fuerza eléctrica entre la carga q y la carga de prueba q o es repulsiva, y viene dada por Se define la intensidad de campo eléctrico en un punto como la fuerza por unidad de carga positiva en ese punto. La dirección y sentido del campo eléctrico coincide con el de la fuerza eléctrica. qoqo Y X Z q

Carga puntual Dos cargas iguales

Corriente eléctrica La corriente eléctrica I es la tasa del flujo de carga Q a través de una sección transversal A en una unidad de tiempo t. Un ampere A es la carga que fluye a la tasa de un coulomb por segundo. A + - Alambre +Q t