ELECTROSTATICA

La electrostática estudia las interacciones entre cargas eléctricas en reposo en un sistema inercial,

nombre que reciben aquellos sistemas de referencia en que se cumplen las Leyes de Newton, en

particular el Principio de Acción y Reacción de la Mecánica, lo que asegura que no es un sistema

acelerado. Recuérdese que todo sistema que se mueve con velocidad constante respecto de un

sistema inercial, es a su vez inercial.

carga es la que permite que exista el comportamiento de atracción y repulsión. La regla fundamental y básica que subyace a todo fenómeno eléctrico nos dice,” las cargas eléctricas iguales se repelen y las cargas eléctricas opuestas se atraen

La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas, que las caracteriza y por la cual sufren la interacción electromagnética. En el Sistema Internacional de Unidades se mide en culombios y en las fórmulas físicas suele representarse con la letras q o Q.

Se clasifica en carga positiva y negativa. Las cargas del mismo signo se repelen mientras que las de signo contrario se atraen.

La carga eléctrica aparece en la naturaleza cuantificada, es decir, siempre es múltiplo de una cantidad fundamental: el valor absoluto de la carga del electrón o del protón:

q = 1.6 10-19 culombios.

Hay que señalar que se cree que la carga de los quarks, partículas que componen los núcleos atómicos, toma valores fraccionarios de esta cantidad fundamental. Sin embargo, nunca se han observado quarks libres. Para objetos no puntuales, la carga eléctrica es la suma de las cargas eléctricas de las partículas constituyentes.

La carga eléctrica se conserva: en ningún proceso puede crearse o destruirse carga neta. Pueden aparecer cargas eléctricas donde antes no había, pero siempre lo harán de modo que la carga total del sistema permanezca constante. Además esta conservación es local, ocurre en cualquier región del espacio por pequeña que sea.

La carga es un invariante relativista. La carga de un cuerpo es la misma independientemente de la velocidad con la que se mueva.

Electrizacion de un cuerpo, se dice que un cuerpo se electriza Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado existen tres tipos de formas de electrizar a un cuerpo que son: por frotamiento, por contacto o por inducción, que a continuación se explicaran.

Electrización por frotamiento 
La electrización por frotamiento se explica del siguiente modo. Por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra de ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aquél positiva mente. En términos análogos puede explicarse la electrización del  vidrio por la seda. En cualquiera de estos fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción ni destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación, 
desde la teoría atómica, del principio de conservación de la carga eléctrica formulado por Franklin con anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones sencillas.

Ejemplo:

- Al frotar los pies cubiertos de calcetines de seda en una alfombra este genera atracción a objetos como lo son pequeños pedazos de papel

 - Al frotar un globo lleno de aire sobre el cabello seco de otra, este se cargara y al retirarlo los cabellos se sentirán atraídos a este.

- Al frotar varias veces el peine con el cabello este se cargara y al ponerlo en una pequeña distancia de pequeños trozos de papel estos se sentirán atraídos.

Electrización por contacto 
La electrización por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un  cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos poseen un defecto 
de electrones, que se verá en parte compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado positiva mente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de uno a otro  corresponde, en este caso, a una cesión de electrones.

ejemplo:

- una persona tiene una carga, al tocar a otra persona la persona le transfiere la carga a la otra.
- al tocar un objeto eléctrico, la persona automáticamente esta recibiendo la carga del objeto.
- al patear un balón, la persona que lo patea le transfiere la carga al balón que a su vez, sera golpeado por otra persona, a si el balón sera cargado de energía de ambas personas.



Electrización por inducción 
La electrización por influencia o inducción es un efecto de las fuerzas eléctricas. Debido a que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positiva mente en las proximidades de otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas, con lo que la región próxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsión sobre los electrones atómicos convertirá esa zona en positiva. En ambos casos, la separación de cargas inducida por las fuerzas eléctricas es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro.

ejemplos:
- Al hacer una persona ejercicio esta se carga y ala acercase a otra, la persona cargada por el ejercicio le produce un pequeño choque eléctrico  la persona neutra.

- al encender o apagar la t.v y acercar a una pequeña distancia el brazo, los vellos capilares de este sienten atracción hacia la t.v.

- Otro ejemplo es el del camión de gasolina que va viajando mucho tiempo y con la fricción del aire se va cargando de energía y este necesita una cadena que va hacia el suelo para descargarse.

la unidad tenemos que es 6.25x10-18 

Tenemos también que en este caso existen tres tipos de materias que son conductores, semiconductores y aislantes que se explican a continuación:

Los materiales conductores son los que facilitan el paso de la energía en este caso la electricidad ejemplo:

- los tubos y alambres de cobre.
- el oro
- la plata
- el agua, con otros materiales como sales o sulfuros, etcétera.
- el hierro

Los materiales semiconductores es el que facilita o impide el paso de electricidad según el entorno en donde se encuentre ejemplo:

- el agua potable ya que para ser un conductor necesita de otras sustancias,  por decir en agua es neutra.
- el carbono
- el aluminio
- el silicio
- el fósforo

por ultimo el Tenemos a los materiales NO conductores, estos materiales impiden completamente el paso de la energía, no importando el entorno en el cual se encuentren como por ejemplo:

- las cintas aislantes que son hechas de material de PET.
- el caucho
- el agua sin el contenido de otras sustancias.
- la madera
- el plástico

con todo lo anterior, podemos saber que podemos obtener electricidad de algunas maneras tal es el caso de:
ejemplo:

podemos obtener fuerza eléctrica, al frotar un lápiz sobre el cabello de una persona, este generara energía que consiste en frotamiento que cargara al lápiz y este a sus vez generara un fuerza de atracción a objetos pequeños como lo son pedazos de hojas de papel.