Aplicaciones de La Electrostática

Aplicaciones de la Electrostatica Editar 0 21…

Aplicaciones La electroestática en la electricidad estática posee muchas aplicaciones entre las más comunes e importantes de la electrostática, son los aparatos eléctricos, como son televisiones, computadoras, hornos de microondas, teléfonos celulares, etcétera.

Estos aparatos nos han dado grandes ventajas, ahorran tiempo, trabajo o simplemente nos entretienen o facilitan la vida, sin embargo, las ondas electromagnéticas que emiten pueden llegar a tener efectos negativos en nuestra salud. También ondas "ELECTRO MALIGNAS" inconscientemente, vivimos en un océano electromagnético natural: el campo eléctrico terrestre, que es debido a la naturaleza negativa de la corteza terrestre y positiva de la ionosfera; el campo geomagnético y los fenómenos ondulatorios electromagnéticos atmosféricos, como los relámpagos. Los rayos ultravioleta, los infrarrojos y la luz visible también son ondas electromagnéticas que afectan negativamente nuestra salud.

Entre otras de sus aplicaciones podemos mencionar la xerografía, en la que un pigmento en polvo (tinta seca o toner) se fija en las áreas cargadas previamente, lo que hace visible la imágen impresa. En electrónica, la electricidad estática puede causar daños a los componentes, por lo que los operarios han de tomar medidas para descargar la electricidad estática que pudieran haber adquirido. Esto puede ocurrir a una persona por frotamiento de las suelas de los zapatos (de materiales como la goma) contra suelos de tela o alfombras, o por frotamiento de su vestimenta contra una silla de plástico. Las tensiones generadas así serán más altas en los días con baja humedad relativa ambiente. Hoy las alfombras y las sillas se hacen con materiales que generen poca electricidad por frotamiento. En los talleres de reparación o en fábricas de artefactos electrónicos se tiene el cuidado de evitar la generación o de descargar estas cargas electrostáticas.

Principales Aplicaciones * Agricultura:

En la agricultura se ha vendido con mucho éxito para el control de plagas eficaz,

además reduce la cantidad de plaguicida y fertilizante.

*Aplicación de Soluciones al Cuerpo Humano:

El bronceado color marrón sin sol utiliza los atomizadores electrostáticos que fueron probados y utilizados en un esfuerzo conjunto entre ESS y uno de sus clientes. La maquina ofrece un nivel de calidad de la aplicación y uniformidad que no tiene comparación en la industria. El mismo enfoque se puede dar con otros usos, tales como aplicaciones de bronceadores, jabones, lociones, desinfectantes, aún en medicina para víctimas por quemaduras.

*

Sanitizacion:

La desinfección en hoteles y restaurantes usando las aspersoras electrostáticas es ideal porque da un tratamiento completo. Sólo la electrostática permite cubrir completamente las formas complejas y penetrar en grietas y rincones. Los propietarios y directores de hoteles y restaurantes pueden estar seguros de que ellos hacen todo lo posible para proporcionar un ambiente limpio y seguro. La aspersión puede realizarse con unidades portátiles.

* Plantas

Procesadores de Alimentos:

El objetivo de las plantas procesadoras de alimentos es el ahorro de productos sanitizantes y conservadores, como en el caso de la limpieza de plátanos, en la industria cárnica, etc. Las características de la electrostática proporcionan un mejor cubrimiento de los productos y un ahorro de químicos.

* Des-contaminación de Equipos y Personal: Efectividad máxima en la descontaminación de agentes biológicos o químicos.

Se pueden aplicar en vehículos teledirigidos para el interior de edificios o túneles al mantener a los operarios a una distancia segura.

* Transportación: La desinfección de los barcos y los aviones con servicios electrostáticos ofrece a sus clientes mayor seguridad y salud. Tienen disponible un nuevo instrumento para eliminar virus localmente. También en los transportes de productos y equipos que pueden llegar a contener una enfermedad o plagas.

* Pinturas en polvo atraves de la elctroestatica http://www.youtube.com/watch?v=ICX8LB3qCq4

* Dispositivos Médicos: Los centros médicos desinfectan con dispositivos electrostáticos al personal. Sólo electroestáticamente permite al desinfectante cubrir completamente las formas complejas y llegar a todas las superficies, penetrando en grietas y rincones. El personal que desinfecta puede hacerlo de varias maneras, inclusive instalando estaciones de rocío para todos los que entren o salgan de un área de

aislamiento.

* Control de Plagas Urbanas: Los expertos en control de Plagas quieren reducir la cantidad de sustancias químicas que utilizan y proteger a sus clientes, el ambiente y ahorrar dinero. Sin embargo, si el trabajo no se hace correctamente, no habrán dejado satisfechos a sus clientes. La tecnología de ESS hace esto posible. Las pruebas han demostrado que la tecnología de ESS permite que la cantidad de sustancias químicas se pueda reducir a la mitad, mientras que mejora aún más el alcance de 4 a 10 veces sobre aspersores convencionales. La sección de control de plagas urbana dispone de personal propio que conforma el Servicio Municipal de Control de Plagas Urbana y un servicio externalizado prestado por una empresa privada concesionaria

* Restauración de Edificios/ Remediación: La tecnología de ESS permite los tratamientos de rociado para cubrir completamente las formas complejas y penetrar en grietas y rincones. Las pruebas han demostrado que esta tecnología de ESS permite que la cantidad de sustancias químicas se reduzca a la mitad, mientras que mejora aún más el alcance de 4 a 10 veces sobre aspersores convencionales.

* Procesos Industriales: Importante aplicación de la descarga eléctrica en gases es una diapositiva llamada precipitador electrostático. Este aparato se utiliza para eliminar particulas de materias de los gases de combustion, reduciendo de ese modo la contaminacion del aire.

* La Xerografía : Es un proceso de impresión que emplea electrostática en seco para la reproducción o copiado de documentos o imágenes.El proceso fue inventado el 22 de octubre de 1938 por Chester Carlson (1906-1968). Carlson, de origen pobre, logró graduarse en física. Con el tiempo consiguió un trabajo de asistente con un abogado de patentes, donde realizó un trabajo intensivo en el uso de papeles. Allí se dio cuenta de la necesidad que existía de hacer copias de documentos de una manera simple y rápida. Entonces comenzó a experimentar con cargas electrostáticas y materiales fotoconductores, o sea materiales que modifican sus propiedades eléctricas al ser expuestos a la luz. En 1938, a la edad de 32 años, Carlson logró crear la primera imagen xerográfica en su laboratorio.

La xerografía es la tecnología base de la actuales fotocopiadoras, impresoras láser e impresoras digitales de producción. Se estima que en 2004 se realizaron 4 billones de páginas en productos que hoy existen gracias a esta tecnología, lo que la convierte en el método más usado para imprimir documentos en las oficinas.

* La Televisión: Es un sistema para la transmisión y recepción de imágenes en movimiento y sonido a distancia que emplea un mecanismo de difusión. La transmisión puede ser efectuada mediante ondas de radio, por redes de televisión por cable, Televisión por satélite o IPTV. El receptor de las señales es el televisor. El concepto de televisión (visión a distancia) se puede rastrear hasta Galileo Galilei y su telescopio. Sin embargo, no es hasta 1884, con la invención del Disco deNipkow de Paúl Nipkow cuando se hiciera un avance relevante para crear un medio. El cambio que traería la televisión tal y como hoy la conocemos fue la invención del iconos-copio de Vladimir Zworyn y Philo Taylor Farnsworth. Esto daría paso a la televisión completamente electrónica, que disponía de una tasa de refresco mucho mejor, mayor definición de imagen y de iluminación propia.

* Teléfonos Celurares: La telefonía móvil, también llamada telefonía celular, básicamente está formada por dos grandes partes: una red de comunicaciones (o red de telefonía móvil) y los terminales (o teléfonos móviles) que permiten el acceso a dicha red. El teléfono móvil es un dispositivo inalámbrico electrónico para acceder y utilizar los servicios de la red de telefonía celular o móvil. Se denomina celular en la mayoría de países latinoamericanos debido a que el servicio funciona mediante una red de celdas, donde cada antena repetidora de señal es una célula, si bien también existen redes telefónicas móviles satelitales. Su principal característica es su portabilidad, que permite comunicarse desde casi cualquier lugar. La principal función es la comunicación de voz, como el teléfono convencional. A partir del siglo XXI, los teléfonos móviles han adquirido funcionalidades que van mucho más allá de limitarse solo a llamar o enviar mensajes de texto, se podría decir que se han unificado (que no sustituido) con distintos dispositivos tales como PDA, cámara de fotos, agenda electrónica, reloj despertador, calculadora, micro-proyector, GPS o reproductor multimedia, así como poder realizar multitud de acciones en un dispositivo pequeño y portátil que lleva prácticamente todo el mundo de países desarrollados. A este tipo de evolución del teléfono móvil se le conoce como Smartphone.

* Las Computadoras: Una computadora o computador también denominada ordenador, es una máquina electrónica que recibe y procesa datos para convertirlos en información útil. Una computadora es una colección de circuitos integrados y otros componentes relacionados que puede ejecutar con exactitud, rapidez y de acuerdo a lo indicado por un usuario o automáticamente por otro programa, una gran variedad de secuencias o rutinas de instrucciones que son ordenadas, organizadas y sistematizadas en función a una amplia gama de aplicaciones prácticas y precisamente determinadas, proceso al cual se le ha denominado con el nombre de programación y al que lo realiza se le llama programador.

* Cámaras Digitales: Una cámara digital es una cámara fotográfica que, en vez de captar y almacenar fotografías en películas químicas como las cámaras fotográficas de película fotográfica, aprovecha el proceso de la fotografía digital para generar y almacenar imágenes. Las cámaras digitales compactas modernas generalmente son multifuncionales y contienen algunos dispositivos capaces de grabar sonidos y/o vídeosademás de fotografías.

*Módem: Un módem (Modulador Demodulador) es un dispositivo que sirve para enviar una señal llamada moduladora mediante otra señal llamada portadora. Se han usado módems desde los años 60, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente, por ejemplo, para transmitir señales de audio por el aire, se requerirían antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros) para su correcta recepción. Es habitual encontrar en muchos módems de red conmutada la facilidad de respuesta y marcación automática, que les permiten conectarse cuando reciben una llamada de la RTPC (Red Telefónica Pública Conmutada) y proceder a la marcación de cualquier número previamente grabado por el usuario. Gracias a estas funciones se pueden realizar automáticamente todas las operaciones de establecimiento de la comunicación. Como Funciona: El modulador emite una señal denominada portadora. Generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de mucha mayor frecuencia que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un módem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora.

Horno Microondas Un horno de microondas funciona haciendo pasar la radiación no ionizante de microondas, generalmente a una frecuencia de 2,45 gigahercios (GHz) (con una longitud de onda de 122 milímetros) a través de la comida. La radiación de microondas está entre las frecuencias de radio común y de infrarrojos. El agua, grasas y otras sustancias presentes en los alimentos absorben la energía de las microondas en un proceso llamado calentamiento dieléctrico. Muchas moléculas (como las de agua) son dipolos eléctricos, lo que significa que tienen una carga positiva parcial en un extremo y una carga negativa parcial en el otro, y por tanto giran en su intento de alinearse con el campo eléctrico alterno de las microondas. Al rotar, las moléculas chocan con otras y las ponen en movimiento, dispersando así la energía. Esta energía, cuando se dispersa como vibración molecular en sólidos y líquidos (tanto como energía potencial y como energía cinética de los átomos), lo hace en forma de calor

Radio

La radio (entendida como radiofonía o radiodifusión, términos no estrictamente sinónimos) es un [[/wiki/Medio_de_comunicaci%C3%B3n|medio de comunicación]] que se basa en el envío de señales de [[/wiki/Audio|audio]] a través de ondas de [[/wiki/Radiofrecuencia|radio]], si bien el término se usa también para otras formas de envío de audio a distancia como la [[/wiki/Radio_por_Internet|radio por Internet]]. La [[/wiki/Radiocomunicaci%C3%B3n|radiocomunicación]] es la [[/wiki/Tecnolog%C3%ADa|tecnología]] que posibilita la [[/wiki/Transmisi %C3%B3n_de_datos|transmisión]] de [[/wiki/Se%C3%B1al|señales]] mediante la [[/wiki/Modulaci%C3%B3n_en_las_telecomunicaciones| modulación]](de su frecuencia o amplitud) de [[/wiki/Onda_electromagn %C3%A9tica|ondas electromagnéticas]]. Estas ondas no requieren un medio físico de transporte, por lo que pueden propagarse tanto a través del aire como del espacio vacío. Una [[/wiki/Onda_de_radio|onda de radio]] se origina cuando una partícula cargada (por ejemplo, un [[/wiki/Electr%C3%B3n|electrón]]) se excita a una [[/wiki/Frecuencia|frecuencia]] situada en la zona de radiofrecuencia (RF) del [[/wiki/Espectro_electromagn%C3%A9tico|espectro electromagnético]]. Cuando la onda de radio actúa sobre un [[/wiki/Conductor_el%C3%A9ctrico| conductor eléctrico]] (la [[/wiki/Antena|antena]]), induce en él un movimiento de la [[/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica|carga eléctrica]] ([[/wiki/Corriente_el %C3%A9ctrica|corriente eléctrica]]) que puede ser transformado en [[/wiki/Se %C3%B1al_de_audio|señales de audio]] u otro tipo de señales portadoras de [[/wiki/Informaci%C3%B3n|información]] Antenas De radio

REFERENCIAS: http://www.slideshare.net/saulino27/electrostatica http://www.slideshare.net/jorgecamargo/electrosttica-presentacion

Introducción: Los principios de la electrostática han sido la base para el desarrollo de diversos dispositivos con diferentes aplicaciones. Entre estos se encuentran los generadores electrostáticos para acelerar partículas elementales, los precipitadores electrostáticos utilizados para reducir la contaminación atmosférica de las centrales carboeléctricas, y la xerografía que ha revolucionado la tecnología del procesamiento de imágenes. A continuación describiremos el principio de funcionamiento de cada uno de ellos.

La electrostática es la rama de la Física que analiza los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en equilibrio. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen. Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden ser estudiadas en el mismo marco teórico denominadoelectromagnetismo. Índice [ocultar]

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1 Desarrollo histórico

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2 Electricidad estática

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3 Aislantes y conductores

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4 Generadores electrostáticos

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5 Carga inducida o

5.1 Carga por fricción

o

5.2 Carga por inducción

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6 Aplicaciones



7 Conceptos matemáticos fundamentales o

7.1 La ley de Coulomb

o

7.2 El campo eléctrico

o

7.3 La ley de Gauss

o

7.4 La ecuación de Poisson

o

7.5 Ecuación de Laplace



8 Fenómenos electrostáticos o

8.1 Electrización

o

8.2 Carga eléctrica

o

8.3 Principio de conservación y cuantización de la carga

o

8.4 Ejemplos de fenómenos eléctroestaticos

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9 Electroscopio

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10 Véase también

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11 Referencias

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12 Enlaces externos

Desarrollo histórico[editar]

Representación de campo eléctrico producido por dos cargas.

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. Algo más tarde, otro 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 orientados a mejorar la precisión de la navegación con brújulasmagnéticas. El físico real británico William Gilbert utiliza por primera vez la palabra electricidad, creada a partir del término griego elektron (ámbar). El jesuita italianoNiccolo 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. Esta máquina consistía en una bola de azufre atravesada por una varilla que servía para hacer girar la bola. Las manos aplicadas sobre la bola producían una carga mayor que la conseguida hasta entonces. 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, constatando que: 

Los objetos frotados contra el ámbar se repelen.



También se repelen los objetos frotados contra una barra de vidrio.



Sin embargo, los objetos frotados con el ámbar atraen los objetos frotados con el vidrio.

Du Fay y Stephen Gray fueron dos de los primeros "físicos eléctricos" en frecuentar plazas y salones para popularizar y entretener con la electricidad. Por ejemplo, se electriza a las personas y se producen descargas eléctricas desde ellas, como en el llamado beso eléctrico: se electrificaba a una dama y luego ella daba un beso a una persona no electrificada. 1 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) porEwald Jürgen Von Kleist y Pieter Van Musschenbroeck. Estos instrumentos, inicialmente denominados botellas de Leyden, fueron utilizados como curiosidad científica durante gran parte del siglo XVIII. En esta época se construyeron diferentes instrumentos para acumular cargas eléctricas, en general variantes de la botella de Leyden, y otros para manifestar sus propiedades, como los electroscopios. En 1767, Joseph Priestley publicó su obra The History and Present State of Electricity sobre la historia de la electricidad hasta esa fecha. Este libro sería durante un siglo el referente para el estudio de la electricidad. En él, Priestley anuncia también alguno de sus propios descubrimientos, como la conductividad del carbón. Hasta entonces se pensaba que sólo el agua y los metales podían conducir la electricidad. 2 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 y se usaba la balanza de torsión para realizar mediciones. En su honor, el conjunto de estas leyes se conoce con el nombre de ley de Coulomb. Esta ley, junto con una elaboración matemática más profunda a través del teorema de Gauss y la derivación de los conceptos de campo eléctrico y potencial eléctrico, describe la casi totalidad de los fenómenos electrostáticos. Durante todo el siglo posterior se sucedieron avances significativos en el estudio de la electricidad, como los fenómenos eléctricos dinámicos producidos por cargas en movimiento en el interior de un material conductor. Finalmente, en 1864 el físico escocés James Clerk Maxwell unificó las leyes de la electricidad y el magnetismo en un conjunto reducido de leyes matemáticas.

Electricidad estática[editar]

Artículo principal: Electricidad estática

La electricidad estática es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto. Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro. Antes del año 1832, que fue cuando Michael Faraday publicó los resultados de sus experimentos sobre la identidad de la electricidad, los físicos pensaban que la electricidad estática era algo diferente de la electricidad obtenida por otros métodos. Michael Faraday demostró que la electricidad inducida desde un imán, la electricidad producida por una batería, y la electricidad estática son todas iguales. La electricidad estática se produce cuando ciertos materiales se frotan uno contra el otro, como lana contra plástico o las suelas de zapatos contra la alfombra, donde el proceso de frotamiento causa que se retiren los electrones de la superficie de un material y se reubiquen en la superficie del otro material que ofrece niveles energéticos más favorables. O cuando partículas ionizadas se depositan en un material, como ocurre en los satélites al recibir el flujo del viento solar y de los cinturones de radiación de Van Allen. La capacidad de electrificación de los cuerpos por rozamiento se denomina efecto triboeléctrico; existe una clasificación de los distintos materiales denominada secuencia triboeléctrica. La electricidad estática se utiliza comúnmente en la xerografía, en filtros de aire, en algunas pinturas de automóvil, en algunos aceleradores de partículas subatómicas, etc. Los pequeños componentes de los circuitos eléctrónicos pueden dañarse fácilmente con la electricidad estática. Sus fabricantes usan una serie de dispositivos antiestáticos y embalajes especiales para evitar estos daños. Hoy la mayoría de los componentes semiconductores de efecto de campo, que son los más delicados, incluyen circuitos internos de protección antiestática.

Aislantes y conductores[editar] Los materiales se comportan de forma diferente en el momento de adquirir una carga eléctrica. Así, una varilla metálica sostenida con la mano y frotada con una piel no resulta cargada. Sin embargo, sí es posible cargarla cuando al frotarla se usa para sostenerla un mango de vidrio o de plástico y el metal no se toca con las manos al frotarlo. La explicación es que las cargas pueden moverse libremente entre el metal y el cuerpo humano, lo que las iría descargando en cuanto se produjeran, mientras que el vidrio y el plástico no permiten la circulación de cargas porque aíslan eléctricamente la varilla metálica del cuerpo humano.

Esto se debe a que en ciertos materiales, típicamente en los metales, los electrones más alejados de los núcleos respectivos adquieren fácilmente libertad de movimiento en el interior del sólido. Estos electrones libres son las partículas que transportarán la carga eléctrica. Al depositar electrones en ellos, se distribuyen por todo el cuerpo, y viceversa, al perder electrones, los electrones libres se redistribuyen por todo el cuerpo para compensar la pérdida de carga. Estas sustancias se denominan conductores. En contrapartida de los conductores eléctricos, existen materiales en los que los electrones están firmemente unidos a sus respectivos átomos. En consecuencia, estas sustancias no poseen electrones libres y no será posible el desplazamiento de carga a través de ellos. Al depositar una carga eléctrica en ellos, la electrización se mantiene localmente. Estas sustancias son denominadas aislantes o dieléctricos. El vidrio y losplásticos son ejemplos típicos. La distinción entre conductores y aislantes no es absoluta: la resistividad de los aislantes no es infinita (pero sí muy grande), y las cargas eléctricas libres, prácticamente ausentes de los buenos aislantes, pueden crearse fácilmente suministrando la cantidad adecuada de energía para separar a un electrón del átomo al que esté ligado (por ejemplo, mediante irradiación o calentamiento). Así, a una temperatura de 3000 K, todos los materiales que no se descomponen por la temperatura, son conductores. Entre los buenos conductores y los dieléctricos existen múltiples situaciones intermedias. Entre ellas destacan los materiales semiconductores por su importancia en la fabricación de dispositivos electrónicos que son la base de la actual revolución tecnológica. En condiciones ordinarias se comportan como dieléctricos, pero sus propiedades conductoras se modifican mediante la adición de una minúscula cantidad de sustancias dopantes. Con esto se consigue que pueda variarse la conductividad del material semiconductor como respuesta a la aplicación de un potencial eléctrico variable en su electrodo de control. Ciertos metales adquieren una conductividad infinita a temperaturas muy bajas, es decir, la resistencia al flujo de cargas se hace cero. Se trata de los superconductores. Una vez que se establece una corriente eléctrica de circuito cerrado en un superconductor, los electrones fluyen por tiempo indefinido.

Generadores electrostáticos[editar] Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas. Este aviso fue puesto el 8 de abril de 2013. Puedes añadirlas o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión

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Los generadores de electricidad estática son máquinas que producen altísimas tensiones con una muy pequeña intensidad de corriente. Hoy se utilizan casi exclusivamente para demostraciones escolares de física. Ejemplos de tales generadores son el electróforo, la máquina de Wimshurst y el generador de Van de Graaff. Al frotar dos objetos no conductores se genera una gran cantidad de electricidad estática. En realidad, este efecto no se debe a la fricción, pues dos superficies no conductoras pueden cargarse con sólo apoyar una sobre la otra. Sin embargo, al frotar dos objetos aumenta el contacto entre las dos superficies, lo que aumentará la cantidad de electricidad generada. Habitualmente los aislantes son buenos para generar y para conservar cargas superficiales. Algunos ejemplos de estas sustancias son el caucho, los plásticos y el vidrio. Los objetos conductores raramente generan desequilibrios de cargas, excepto, por ejemplo, cuando una superficie metálica recibe el impacto de un sólido o un líquido no conductor, como en los transportes de combustibles líquidos. La carga que se transfiere durante la electrificación por contacto se almacena en la superficie de cada objeto, a fin de estar lo más separada posible y así reducir la repulsión entre las cargas.

Carga inducida[editar] La carga inducida se produce cuando un objeto cargado repele o atrae los electrones de la superficie de un segundo objeto. Esto crea una región en el segundo objeto que está con una mayor carga positiva, creándose una fuerza atractiva entre los objetos. Por ejemplo, cuando se frota un globo, el globo se mantendrá pegado a la pared debido a la fuerza atractiva ejercida por dos superficies con cargas opuestas (la superficie de la pared gana una carga eléctrica inducida pues los electrones libres de la superficie del muro son repelidos por los electrones que ha ganado el globo al frotarse; se crea así por inducción electrostática una superficie de carga positiva en la pared, que atraerá a la superficie negativa del globo).

Carga por fricción[editar] En la carga por fricción se transfiere gran cantidad de electrones porque la fricción aumenta el contacto de un material con el otro. Los electrones más internos de un átomo están fuertemente unidos al núcleo, de carga opuesta, pero los más externos de muchos átomos están unidos muy débilmente y pueden desalojarse con facilidad. La fuerza que retiene a los electrones exteriores en el átomo varia de una sustancia a otra. Por ejemplo los electrones son retenidos con mayor fuerza en la resina que en la lana, y si se frota una torta de resina

con un tejido de lana bien seco, se transfieren los electrones de la lana a la resina. Por consiguiente la torta de resina queda con un exceso de electrones y se carga negativamente. A su vez, el tejido de lana queda con una deficiencia de electrones y adquiere una carga positiva. Los átomos con deficiencia de electrones son iones, iones positivos porque, al perder electrones (que tienen carga negativa), su carga neta resulta positiva.

Carga por inducción[editar] Se puede cargar un cuerpo por un procedimiento sencillo que comienza con el acercamiento a él de una varilla de material aislante, cargada. Considérese una esfera conductora no cargada, suspendida de un hilo aislante. Al acercarle la varilla cargada negativamente, los electrones de conducción que se encuentran en la superficie de la esfera emigran hacia el lado lejano de ésta; como resultado, el lado lejano de la esfera se carga negativamente y el cercano queda con carga positiva. La esfera oscila acercándose a la varilla, porque la fuerza de atracción entre el lado cercano de aquélla y la propia varilla es mayor que la de repulsión entre el lado lejano y la varilla. Vemos que tiene una fuerza eléctrica neta, aun cuando la carga neta en las esfera como un todo sea cero. La carga por inducción no se restringe a los conductores, sino que puede presentarse en todos los materiales.

Aplicaciones[editar] La electricidad estática se usa habitualmente en xerografía en la que un pigmento en polvo (tinta seca o toner) se fija en las áreas cargadas previamente, lo que hace visible la imagen impresa. En electrónica, la electricidad estática puede causar daños a los componentes, por lo que los operarios han de tomar medidas para descargar la electricidad estática que pudieran haber adquirido. Esto puede ocurrir a una persona por frotamiento de las suelas de los zapatos (de materiales como la goma) contra suelos de tela o alfombras, o por frotamiento de su vestimenta contra una silla de plástico. Las tensiones generadas así serán más altas en los días con baja humedad relativa ambiente. Hoy las alfombras y las sillas se hacen con materiales que generen poca electricidad por frotamiento. En los talleres de reparación o en fábricas de artefactos electrónicos se tiene el cuidado de evitar la generación o de descargar estas cargas electrostáticas. Al aterrizar un avión se debe proceder a su descarga por seguridad. En los automóviles también puede ocurrir la electrificación al circular a gran velocidad en aire seco (el aire húmedo produce menores cargas), por lo que también se necesitan medidas de seguridad para evitar las chispas eléctricas.

Se piensa que la explosión en 2003 de un cohete en el Centro de Lanzamiento de Alcántara en Brasil, que mató a 21 personas, se debió a chispas originadas por electricidad estática.

Conceptos matemáticos fundamentales[editar]

La ley de Coulomb[editar] La ecuación fundamental de la electrostática es la ley de Coulomb, que describe la fuerza entre dos cargas puntuales

y

. Dentro de un medio homogéneo como es el

aire, la relación se expresa como:

donde F es la fuerza,

es una constante característica del medio, llamada la « permitividad ».

En el caso del vacío, se denota como

0

. La permitividad del aire es solo un 0,5‰ superior a la

del vacío, por lo que a menudo se usan indistintamente. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las cargas de signo opuesto se atraen entre sí. La fuerza es proporcional al producto de las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas. La acción a distancia se efectúa por medio del campo eléctrico.

El campo eléctrico[editar] El campo eléctrico (en unidades de voltios por metro) se define como la fuerza (en newtons) por unidad de carga (en coulombs). De esta definición y de la ley de Coulomb, se desprende que la magnitud de un campo eléctrico E creado por una carga puntual Q es:

La ley de Gauss[editar] La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico total a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga eléctrica total encerrada dentro de la superficie. La constante de proporcionalidad es la permitividaddel vacío.

Matemáticamente, la ley de Gauss toma la forma de una ecuación integral:

Alternativamente, en forma diferencial, la ecuación es:

La ecuación de Poisson[editar] La definición del potencial electrostático, combinada con la forma diferencial de la ley de Gauss, provee una relación entre el potencial Φ y la densidad de carga ρ:

Esta relación es una forma de la ecuación de Poisson.

Ecuación de Laplace[editar] En ausencia de carga eléctrica, la ecuación es

que es la ecuación de Laplace.

Fenómenos electrostáticos[editar] La existencia del fenómeno electrostático es bien conocido desde la antigüedad, existen numerosos ejemplos ilustrativos que hoy forman parte de la enseñanza moderna, como el hecho de que ciertos materiales se cargan de electricidad por simple frotamiento.

Electrización[editar] Se denomina electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro.

1. Por contacto: Se puede cargar un cuerpo neutro con solo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si se toca un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero debe quedar con carga positiva. 2. Por frotamiento: Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones igual al número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.

Carga eléctrica[editar] Es una de las propiedades básicas de la materia. Realmente, la carga eléctrica de un cuerpo u objeto es la suma de las cargas de cada uno de sus constituyentes mínimos (moléculas, átomos y partículas elementales). Por ello se dice que la carga eléctrica está cuantizada. Existen dos tipos de carga eléctrica, que se han denominado cargas positivas y negativas. Las cargas eléctricas de la misma clase o signo se repelen mutuamente y las de signo distinto se atraen.

Principio de conservación y cuantización de la carga [editar] Las cargas eléctricas solo se pueden producir por parejas. La cantidad total de las cargas eléctricas positivas producidas es igual a la de las negativas, es decir, la cantidad total de carga eléctrica en cualquier proceso permanece constante.

Ejemplos de fenómenos eléctroestaticos[editar] 1. Poniendo muy próximos dos péndulos eléctricos tocados con vidrio frotado, se observa una repulsión mutua; si los dos se han tocado con resina frotada, la repulsión se origina análogamente; si uno de los dos péndulos se ha puesto en contacto con resina frotada y el otro con vidrio, se produce una atracción mutua. 2. Cuando frotamos una barra de vidrio con un paño. Lo que hemos hecho es arrancar cargas negativas de la barra que han quedado atrapadas en el paño, por lo que la barra inicialmente neutra ha quedado con defecto de cargas negativas (cargada positivamente) y

el paño con un exceso de cargas negativas, en el sistema total vidriopaño, la carga eléctrica no se ha modificado, únicamente se ha redistribuido. 3. Cuando caminas por alfombra y tocas el pivote de la puerta metálico. Sientes una descarga eléctrica. 4. Cuando te peinas puedes recoger pedacitos de papel con el peine.

QUÉ ES LA ELECTROSTÁTICA

Desde la antigüedad ya los griegos habían observado que cuando frotaban enérgicamente un trozo de ámbar, podía atraer objetos pequeños. Posiblemente el primero en realizar una observación científica de ese fenómeno fue el sabio y matemático griego Thales de Mileto, allá por el año 600 A.C., cuando se percató que al frotar el ámbar se adherían a éste partículas del pasto seco, aunque no supo explicar la razón por la cual ocurría ese fenómeno. Trozo de ámbar

No fue hasta 1660 que el médico y físico inglés William Gilbert, estudiando el efecto que se producía al frotar el ámbar con un paño, descubrió que el fenómeno de atracción se debía a la interacción que se ejercía entre dos cargas eléctricas estáticas o carente de movimiento de diferentes signos, es decir, una positiva (+) y la otra negativa (–). A ese fenómeno físico Gilbert lo llamó “electricidad”, por analogía con“elektron”, nombre que en griego significa ámbar. En realidad lo que ocurre es que al frotar con un paño el ámbar, este último se electriza debido a que una parte de los electrones de los átomos que forman sus moléculas pasan a integrarse a los átomos del paño con el cual se frota. De esa forma los átomos del ámbar se convierten en iones positivos (o cationes), con defecto de electrones y los del paño en iones negativos (o aniones), con exceso de electrones.

A.- Trozo de ámbar y trozo de paño con las cargas eléctricas de sus átomos equilibradas. B.- Trozo de.ámbar electrizado con carga estática positiva, después de haberlo frotado con el paño. Los electrones Elementos Clásicos Constitutivos Del Estado

Población. Conjunto de personas que viven en un territorio determinado donde actúa el poder público, sean nacionales, extranjeros, residentes o transeúntes, que están unidas por intereses comunes . Se debe diferenciar la Población, conjunto de habitantes y estantes de un Estado con el termino Pueblo que es un subconjunto compuesta de todas las personas que gozan de la ciudadanía, categoría política consistente en el vínculo político que une a una persona con el Estado por el cual puede ejercer sus derechos políticos (elegir y ser elegido) y se determina por la edad y la capacidad de las personas, y corresponde al Derecho constitucional y a la ley electoral .

TERRITORIO Territorio. Es el espacio material que constituye la porción geográfica determinada y exclusiva donde se asienta la población y ejerce su imperium [1] el Estado. Por ejemplo el territorio de Bolivia esta comprendido entre: latitud sur mínima 9° 40' 07" Manoa o Boca del Abuná. Latitud máxima 22° 54' 07" cerro de Guayaques: longitud occidental mínima 57° 25' 05" Buen Fin, longitud máxima 69° 38' 23" cerro Mauripalca que hacen una superficie de 1.098.581 Km2 de los 2.363.769 Km2originalmente, cuyos límites son al norte y este con Brasil al oeste con Chile y Perú y al Sur con Argentina y Paraguay. Los elementos del Territorio son: 1.

la unidad jurídica,

2.

la unidad natural y

3.

la indivisibilidad.

LA UNIDAD JURÍDICA. Se refiere a la existencia de un soloOrdenamiento Jurídico[2] en todo el territorio donde tiene soberanía el Estado, en Bolivia unidad jurídica permite el Pluralismo Jurídico[3]. LA UNIDAD NATURAL. O física, se refiere a la geografía y comprende: o

El suelo (delimitado por las fronteras),

o

el subsuelo (en forma de cono hasta el centro de la Tierra),

o

el espacio aéreo (hasta el sistema defensivo del país),

o

el mar territorial (hasta las 12 o 200 millas marinas, según el país que lo haga respetar ), y

o

el espacio lacustre (comprendido por los lagos, lagunas y ríos).

LA INDIVISIBILIDAD .Significa que por regla que los países son de territorio continuo, aunque por excepción pueden ser discontinuos, por ejemplo Malasia y otros países están conformados por un

conjunto de islas. Otro ejemplo, dentro de un Estado las embajadas que gozan de inmunidad territorial o diplomática, son parte del territorio de un “Estado” y se rigen por el ordenamiento jurídico vigente en el mismo, a pesar de encontrarse espacialmente dentro de otro Estado.

PODER El Poder es la suprema potestad del Estado que lo autoriza para imponer decisiones de carácter general y regir, aun coercitivamente[4] , según reglas obligatorias, la convivencia de cuantos residen en su territorio sujeto a sus facultades políticas y administrativas que los obedecerán . Existe poder cuando el mandato de una sujeto A es obedecido por un sujeto B (cualquiera que sea la motivación de la obediencia): si no hay obediencia no hay poder [5] . El Poder se ejerce a través del Gobierno que realiza la voluntad del Estado. ElGobierno pone en movimiento un elemento del Estado: el Poder. El poder se ejerce a través del Gobierno. En los sistemas parlamentarios (Europa), se considera que el gobierno es el Poder Ejecutivo, con exclusión de los Poderes Legislativo, Judicial y por lo cual al primer ministro o presidente del Consejo de Ministros se lo denomina jefe del gobierno, mientras que en los países americanos, de sistema presidencialista, el gobierno está integrado por los órganos del Poder Publico: Legislativo, Ejecutivo, Judicial y Electoral. El gobierno es conjunto de órganos ejecutores del Poder publico del Estado, realizando la voluntad de este, ordenando y manteniendo un régimen con arreglo a la Constitución [6]. El Gobierno pone en movimiento un elemento del Estado: el Poder. Ha sido tema de polémica, a través de los siglos, cual sea el origen del poder, para algunos, procede de Dios y recae directamente en la persona elegida para ejercerlo. Esta teoría sirvió de base a las monarquías absolutas y a los regímenes de gobierno autocrático (persona individual, partido político, grupo militar, organismo sindical). Otros muchos autores niegan el origen divino del poder, destaca la Teoría Del Contrato Social expuesta por Jean Rousseau, que dice que el poder es un atributo del pueblo que es delegado a una constituyente con las formas constitucionalmente establecidas. ____________________ [1] Imperium. Voluntad política que posee una persona (Rey) o un grupo de personas(Pueblo) con derecho a tomar decisiones para determinarse y manifestarse sobre grupos internos. Es la autoridad que un Estado ejerce sobre sus ciudadanos. En el plano nacional, el papel del Estado es proporcionar un marco de ley y orden en el que su población pueda vivir de manera segura. [2] El Ordenamiento Jurídico es el conjunto de leyes dictadas por voluntad estatal para garantizar las normas jurídicas positivas de convivencia social (Derecho) se cumplan. Mas http://jorgemachicado.blogspot.com/2009/05/oj.html [3] Pluralismo Jurídico. Es la coexistencia dentro un Estado de diversos conjuntos de normas jurídicas positivas de convivencia social (Derecho) en un plano de igualdad, respeto y coordinación. Es la coexistencia de dos o más Derechos en un mismo ámbito de tiempo y de espacio. [4] Coercibilidad. Es el empleo habitual de la fuerza legítima que acompaña al Derecho para hacer exigibles sus obligaciones y hacer eficaces sus preceptos. La coercibilidad significa la posibilidad del uso legítimo y legal de la fuerza para su cumplimiento de la ley. Se diferencia diametralmente de la coacción que es la Fuerza o violencia que se hace a una persona para precisarla que diga o ejecute alguna cosa. En este sentido su empleo origina múltiples consecuencias de orden civil, ya que los actos ejecutados, bajo coacción adolecen del vicio de nulidad, y en el orden penal, por que daría lugar a diversos delitos, especialmente los atentatorios contra la libertad individual. [5] Quiroga Lavie, Humberto, Derecho Constitucional, Buenos Aires, Argentina, DePalma, 1987, pagina 43. [6] “Constitución. (Del latín “cum” con y “statuere” establecer). Es la norma jurídica suprema positiva que rige la organización de un Estado, estableciendo: la autoridad, la forma de ejercicio de esa autoridad, los límites de los órganos públicos, definiendo los derechos y deberes fundamentales de los ciudadanos y garantizando la libertad política y civil del individuo.