Introduccion a las Formas de Electrizacion.
Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas eléctricas, se dice que ha sido electrizado. La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática.Para explicar como se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la materia está hecha de átomos, y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo número des cargas positivas y negativas. Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie triboeléctrica.Un ejemplo de materiales ordenados de más positivo a más negativa es el siguiente:Piel de conejo, vidrio, pelo humano, nylon, lana, seda, papel, algodón, madera, ámbar, polyester, poliuretano, vinilo (PVC), teflón.El vidrio frotado con seda provoca una separación de las cargas por que ambos materiales ocupan posiciones distintas en la serie triboeléctrica, lo mismo se puede decir del ámbar y del vidrio. Cuando dos materiales no conductores entran en contacto uno de los materiales puede capturar electrones del otro material. La cantidad de carga depende de la naturaleza de los materiales (de su separación en la serie triboeléctrica), y del área de la superficie que entra en contacto. Otro de los factores que intervienen es el estado de las superficies, si son lisas o rugosas (entonces, la superficie de contacto es pequeña). La humedad o impurezas que contengan las superficies proporcionan un camino para que se recombinen las cargas. La presencia de impurezas en el aire tiene el mismo efecto que la humedad.


Electrostàtica.


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Aspectos Históricos de Electrostática.
  • Alrededor del 600 a. C. el filósofo griego Tales de Mileto descubrió que si frotaba un trozo de la resina vegetal fósil llamada ámbar, en griego élektron, este cuerpo adquiría la propiedad de atraer pequeños objetos.
  • Griego, Teofrasto (310 a. C.), realizó un estudio de los diferentes materiales que eran capaces de producir fenómenos eléctricos y escribió el primer tratado sobre la electricidad.
  • A principios del siglo XVII comienzan los primeros estudios sobre la electricidad y el magnetismo.
  • El físico real británico William Gilbert utiliza por primera vez la palabra electricidad.
  • El jesuita italiano Niccolo Cabeo analizó sus experimentos y fue el primero en comentar que había fuerzas de atracción entre ciertos cuerpos y de repulsión entre otros.
  • Alrededor de 1672 el físico alemán Otto von Guericke construye la primera máquina electrostática capaz de producir y almacenar energía eléctrica estática por rozamiento.
  • Francis Hawksbee perfeccionó hacia 1707 la máquina de fricción usando una esfera de vidrio.
  • En 1733 el francés Francois de Cisternay du Fay propuso la existencia de dos tipos de carga eléctrica, positiva y negativa.
  • En 1745 se construyeron los primeros elementos de acumulación de cargas, los condensadores, llamados incorrectamente por anglicismo capacitores, desarrollados en la Universidad de Leyden (hoy Leiden) por Ewald Jürgen Von Kleist y Pieter Van Musschenbroeck.
  • En 1767, Joseph Priestley publicó su obra The History and Present State of Electricity sobre la historia de la electricidad hasta esa fecha.
  • En 1785 el físico francés Charles Coulomb publicó un tratado en el que se describían por primera vez cuantitativamente las fuerzas eléctricas, se formulaban las leyes de atracción y repulsión de cargas eléctricas estáticas.

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Formas de Electrización.

Cuando un cuerpo cargado eléctricamente se pone en contacto con otro inicialmente neutro, puede transmitirle sus propiedades eléctricas.

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 positivamente. 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.

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 positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero.

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 positivamente 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.


Electrización por fricción

Cuando frotamos un aislante con cierto tipo de materiales, algunos electrones son transferidos del aislante al otro material o viceversa, de modo que cuando se separan ambos cuerpos quedan con cargas opuestas.

Electrización por Polarización.

Cuando se acerca un cuerpo cargado a un no conductor produce un desplazamiento de los electrones muy pequeño (menor que el diámetro atómico). Haciendo que las moléculas de este cuerpo adquieran una “POLARIZACION”. No hay movimiento de cargas en distancias grandes como sucede cuando se desplazan en un conductor. El reordenamiento de las cargas en un aislador debido a la presencia de otro cuerpo cargado se denomina Polarización.


Formas de Electrización.


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Electrizacion por Contacto.



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Electrizacion por Friccion.

Formas y experimentos para electrizar un cuerpo


Electrizar es cargar eléctricamente un cuerpo, se puede hacer de tres formas:

1) Electrización por frotamiento: esta consiste en frotar dos materiales distintos

2) Electrización por contacto: se produce tocando un cuerpo neutro con otro cuerpo electrizado

3) Electrización por inducción, se realiza por medio del acercamiento de un cuerpo con otro cuerpo.

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Experimentos sencillos para representar las 3 formas de electrización? (frotamiento, contacto, inducción)?


para representar esas 3 formas de electrizacion:
La mas sencilla es por frotamiento, toma una regla de plastico y frotala en tu cabeza, para demostrar que quedo cargado pegala (haciendo contacto) con uno pedacitos de papel y se pegaran a la regla, con este experimento demostraras ekl metodo de carga y contacto
el de induccion es un poco mas dificil, a lo mejor conoces un aparatito de laboratorio que es una como campana cerrada que tiene dos placas de metal unidas enla parte exterior por una esfera de metal, si despues de haber cargado la regla frotandotela en la cabeza tocas la esfera de metal conla regla veras que las placas se comienzan a separar, esto es pq la esfera queda cargada de manera negativa por contacto y eso hace que en las placas se deposite toda la carga positiva y se separan por ser cargas iguales.
Electroscopio.
El electroscopio es un aparato que permite detectar la presencia de campos eléctricos en un cuerpo e identificar el signo de los mismos. El electroscopio sencillo consiste en una varilla metálica vertical que tiene una esfera en la parte superior (gas) y en el extremo opuesto dos láminas de oro o de aluminio muy delgadas. La varilla está sostenida en la parte superior de una caja de vidrio transparente con un armazón de cobre en contacto con tierra. Al acercar un objeto electrizado a la esfera, la varilla se electriza y las laminillas cargadas con igual signo de electricidad se repelen, separándose, siendo su divergencia una medida de la cantidad de carga que han recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el peso de las hojas. Si se aleja el objeto de la esfera, las láminas, al perder la polarización, vuelven a su posición normal.

Experimento de Ley de Coulomb.

Un experimento que te demuestra la existencia de cargas negativas y positivas, lo tienes en un imán, además también te enseña que posee un campo magnético y que este es proporcional al cuadrado de la distancia. Luego el imán cumple satisfactoriamente con la Ley de Coulomb. Para demostrar la neutralidad de las cargas comprobaras que en una regla de plástico las cargas están distribuidas de tal manera que el conjunto de todas ellas forman carga neutra, pero si frotas la regla con un paño seco, estarás transmitiendo calor por rozamiento separando cargas negativas entre ellas...deshaciendo la neutralidad previamente establecida.
COMO HACER UN ELECTROSCOPIO CASERO.

Hace algunos días vimos dos interesantes __experimentos sobre electricidad estática__. Lo que haremos ahora es construir un electroscopio caseros. El mismo es un sencillo pero interesante artefacto que nos permite detectar la presencia de cargas electrostáticas. Materiales:* Un Frasco de vidrio* Trozo de plástico del diámetro del frasco* Alambre de cobre* Papel aluminio (se utiliza para cocinar) Procedimiento:Hay varias formas de hacer electroscopios para nuestros __experimentos caseros__, nosotros elegiremos un modelo que es realmente sencillo y muy efectivo a la vez. Lo primero que debemos hacer es cortar un trozo de plastico de forma circular para hacer la tapa del frasco. En caso que el frasco que tu consigas tenga ya una tapa plástica, no será necesario hacer eso, pero si es metálica hará que nuestros __experimentos__ no funcionen como deberían. Toma un trozo de alambre de cobre de unos 30 cm de largo aproximadamente y construye algo similar a la estructura que se ve en el video. Introduce el extremo recto del alambre a través de la tapa. Una vez hecho esto, dobla la punta del trozo de alambre que va dentro del frasco en forma de gancho, como si fuera un anzuelo. Ahora toma un trozo de papel aluminio y corta dos hojuelas similares a las que se muestran en el video. Trata que no tengan mas de 3 cm de ancho, y 4 cm de alto. Cuanto más livianas sean más sensible será tu electroscopio casero. Para terminar, haz un pequeño agujero en ambas hojuelas, con el objetivo de que queden suspendidas del gancho que armaste. Realiza el agujero más grande que el diámetro del alambre. De ese modo las hojuelas se moverán más libremente y aumentará la sensibilidad del artefacto.

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http://www.youtube.com/watch?v=2PmWlPjV6n0&feature=player_embedded

LABORATORIOS VIRTUALES

http://www.ibercajalav.net/actividades.php?codopcion=&codopcion2=2257&codopcion3=2325&codopcion4=2325
http://webs.um.es/gregomc/LabESO/Coulomb/Leycoulomb.html
http://labovirtual.blogspot.com.es/search/label/Ley%20de%20Coulomb


De estos experimentos se concluye que:

1. La materia contiene dos tipos de cargas eléctricas denominadas positivas y negativas. Los objetos no cargados poseen cantidades iguales de cada tipo de carga.
2. 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.
3. Los objetos cargados con carga del mismo signo, se repelen.
4. Los objetos cargados con cargas de distinto signo, se atraen.
DIAPOSITIVAS
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