UNIDAD 5. ELECTRICIDAD

Carga eléctrica.

Podemos demostrar que hay dos clases de carga flotando una varilla de vidrio con seda y colgándola de un hilo largo también de seda. Si se frota una segunda varilla de vidrio con seda y se coloca cerca del extremo frotado de la primera varilla, las varillas se repelaran. Por otr parte, una varilla  de ebonita frotada con una piel atrae la varilla de vidrio. Dos varillas de ebonita frotadas con una piel se repelen entre si. Explicamos estos hechos explicando que al frotar una varilla se le comunica una carga eléctrica y que las cargas en las dos varillas ejercen una fuerza entre si. Es claro que las cargas en el vidrio y en la ebonita deben ser de diferente especie.

Cualquier sustancia frotada con cualquier otra, en condiciones adecuadas, se carga en cierto grado; comparando la carga desconocida con una varilla de vidrio cargada o con una varilla de ebonita cargada, se puede saber si las sustancias tienen carga positiva o negativa.

Ley de Coulomb.

Charles Augustin de coulomb (1736-1806, en 1785 midió por primera vez cuantitativamente las atracciones y repulsiones eléctricas y redujo la ley de las rige. Su aparato, se parece a la varilla suspendida, salvo que las cargas están limitadas a las pequeñas esferas.

Balanza de torsión.

Campo eléctrico.

A cada punto del espacio cerca de la tierra podemos asociarle a un vector intensidad de campo gravitacional g. este vector es al aceleración gravitacional que adquiriría un cuerpo de prueba, que se colocara en ese punto se soltara. Si m es a la masa del cuerpo y F la fuerza gravitacional que obra el, g esta dado por la expresión g= F/m.

Este es un ejemplo de un campo de vectores. Para puntos cercanos a la superficie de la tierra, a menudo se considera el campo como uniforme; esto es g es el mismo para todos los puntos.

La unidad de carga se define en función del valor de la carga del electrón y recibe el nombre de coulom; asi, un coulum es igual a 6.25 trillones de electrones.

 Potencial Eléctrico.

Un término común en el lenguaje eléctrico es el potencial. A menudo se oye decir que algún conductor  se encuentra a alto potencial que es el peligro acercase a el; a veces al alto potencial se le llama alto voltaje.

Movimiento de las cargas.

El movimiento de una partícula cargada en un campo eléctrico uniforme es bastante simple. Se considera que el movimiento tiene lugar en el vacío, de manera que se pueden despreciar colisiones con otras partículas.

Conductores.

Los metales son conductores típicos. En estos materiales existen electrones que son libres de moverse esencialmente a través de un material. Cuando se imprime un campo eléctrico sobre tal material, las cargas se mueven para producir una corriente bajo la acción del campo.

Por supuesto, estas no son clasificaciones claramente definidas. Existen materiales que solo son ligeramente conductores, en los cuales únicamente una proporción muy pequeña de las cargas esta en relativa libertad de movimiento.

En efecto todos los materiales tienen algunas cargas dentro de ellos que pueden moverse bajo la acción de un campo. En consecuencia estas clasificaciones podrían designarse mejor como conductores pobres y conductores buenos.

Para la mayor parte de fines, esta imposición en la clasificación no será de importancia.

(física para estudiantes de ciencias e ingeniería, tomo II, Frederick Bueche.)