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Se presenta un informe detallado sobre la electrostática, sus definiciones, aplicaciones y diferentes ejercicios de aplicación para comprender el tema.
Tipo: Ejercicios
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L. Arroyo, W. López, E. Mendoza, S. Ospina y E. Ruíz Facultad de ingeniería, ingeniería ambiental Universidad de Córdoba, Montería RESUMEN En el universo existen fuerzas las cuales no podemos ver a simple vista, pero su función modela muchas de las acciones que ocurren a nuestro alrededor, en el siguiente ensayo se realizará una breve descripción tanto teórica como práctica de algunas de estas interacciones, entre las cuales encontramos; La carga eléctrica, transferencia de carga, inducción, atracción, repulsión, y puesta a tierra. Todos los cuerpos poseen una cierta carga, la cual al entrar en contacto con el capo de eléctrico de otro cuerpo empieza a interactuar, esto sucede a un nivel microscópico, pero nos ayuda a entender y dar una vaga explicación de cómo se comporta gran parte de la materia que nos rodea. El método de estudio de dichos conceptos se hará de una manera gráfica inicialmente mediante un simulador de cargas, esta nos ejemplifica hechos reales y brinda a oportunidad de sacar conclusiones al respecto. ABSTRACT In the universe there are forces which we cannot see with the naked eye, but their function models many of the actions that occur around us, in the following essay a brief theoretical and practical description of some of these interactions will be made, among which we find; Electric charge, charge transfer, induction, attraction, repulsion, and grounding. All bodies have a certain charge, which when it comes into contact with the electrical capo of another body begins to interact, this happens at a microscopic level, but it helps us to understand and give a vague explanation of how much of the body behaves. the matter that surrounds us. The method of study of these concepts will be done in a graphic way initially by means of a load simulator, it exemplifies real events and provides the opportunity to draw conclusions in this regard.
Veamos ahora en qué consisten las formas de modificar la carga de un cuerpo; analicemos primero la inducción : es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo. Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y las del cuerpo neutro. [5] Cuando ponemos un objeto cargado cerca de un objeto neutro provocamos un reordenamiento de las cargas en el objeto neutro. A esta reordenación de las cargas eléctricas en el interior o en la superficie de un cuerpo neutro causada por la influencia de un objeto cargado próximo es a lo que llamamos inducción electrostática. [6] fig.2. Inducción electrostática. fig.3. Inducción electrostática. El otro tipo de carga, se da Cuando frotamos ( frotamiento ), un cuerpo con otro cuerpo, estos pueden pasar cargas eléctricas (electrones) de uno al otro. Uno queda cargado positivamente (el que pierde electrones) y otro queda cargado negativamente (el que gana electrones). fig. 4. electrización por frotamiento. Por último, tenemos la electrización por contacto y se da cuando un cuerpo cargado se pone en contacto con otro, la carga eléctrica se distribuye entre los dos y, de esta manera, los dos cuerpos quedan cargados con el mismo tipo de carga. fig.5. electrización por contacto.
Figura 9. Globos y electricidad estática. Figura 10. Travoltaje.
Otro tipo de electrización es la electrización por inducción, en esta al acercar un cuerpo inductor a uno inducido, se produce una polarización en este último (cargas de igual signo se repelen y cargas de distinto signo se atraen al cuerpo electrizado), si además de esto se conecta el cuerpo a tierra, se transfieren los electrones a esta, dejando al cuerpo inducido electrizado con una carga de diferente signo al del inductor. Por otro lado, aquí también se puede ver la electrización por contacto, la cual consta de poner en “contacto” un cuerpo neutro con uno electrizado y se presenta el paso de electrones, aquí las cargas de igual signo se anulan, haciendo que ambos cuerpos queden con el mismo signo de carga. Un ejemplo práctico es cuando una persona frota los pies en una alfombra, para luego tocar la perilla de una puerta, esto ocasionará que. Debido al comportamiento de la perilla como un material de conducción, por lo tanto, al momento que la persona toca la perilla los electrones entran en ella para luego bajar a la tierra. Figura 12. Respuesta a la pregunta 4. Los procesos de electrización son aquellos que se usan para electrizar un cuerpo, estos están definidos anteriormente, donde se puede ver en la simulación de Travoltaje un claro ejemplo de simulación por inducción, aunque al principio se puede decir que también es electrización por frotamiento, ya que este frota su pie en la alfombra. Mientras que en la simulación de Globos y electricidad estática se observa la electrización por frotamiento y por contacto, el frotamiento se observa entre el globo y el suéter al principio cuando ambos se encontraban con cargas neutras y luego uno se las pasa al otro, la electrización por contacto se da al acercar al globo (cargado negativamente) al muro (neutro). Ejemplos de cada tipo de electrización pueden ser, de electrización por frotamiento, al frotar un globo con nuestro cabello; de electrización por inducción, al acercar una varilla cargada negativamente a un electroscopio; electrización por contacto, una persona tocando el generador de Van der Graaf. Figura 13. Respuesta a la pregunta 6 (pregunta 2 de la evaluación). Comentado [EJRM6]: Pregunta 6. (Pregunta 2 de la evaluación): ¿En qué consisten los procesos de electrificación y cuales se observan en las simulaciones? Comentado [EJRM7]: Pregunta 4. ¿Qué le puede pasar a la carga del hombre cuando toca la perilla de la puerta?, ¿Cuál es tu predicción? Explica tu razonamiento. Comentado [EJRM8]: Pregunta 4. ¿Qué le puede pasar a la carga del hombre cuando toca la perilla de la puerta?, ¿Cuál es tu predicción? Explica tu razonamiento. Comentado [EJRM9]: Pregunta 6. (Pregunta 2 de la evaluación): ¿En qué consisten los procesos de electrificación y cuales se observan en las simulaciones? Comentado [EJRM10]: Pregunta 5. (Pregunta 1 de la evaluación): Describe un experimento que represente cada situación planteada en pon a prueba tu comprensión e incluye imágenes de las simulaciones que apoyen tu respuesta. Comentado [EJRM11]: Pregunta 6. (Pregunta 2 de la evaluación): ¿En qué consisten los procesos de electrificación y cuales se observan en las simulaciones?