viernes, 22 de febrero de 2008

CARGAS ELÉCTRICAS

CARGAS ELÉCTRICAS

La electricidad ¿Qué es?

Es un fenómeno que proviene de los electrones que son cargas eléctricas negativas la cual crean un flujo de corriente eléctrica que se produce cuando los electrones se mueven entre los átomos.

Las cargas eléctricas y experimentos que se desarrollaron para demostrar su existencia.

Es cuando los cuerpos están cargados ya sea positivamente o negativamente. La carga eléctrica también puede ser conducida mediante cuerpos los cuales se le denomina conductores. Cuando las cargas eléctricas son del mismo tipo tienen una fuerza de repulsión y cuando son de diferente tipo tienen una fuerza de atracción.

Experimentos:

Ø Si frotamos una barra de vidrio contra una tela de seda, los electrones del vidrio se trasfieren a la seda, y en la barra queda una carga positiva igual.

Ø Se frota con un paño un globo inflado y se puede atraer pequeños trozos de un material liviano. También se adhiere a una superficie, como por ejemplo el pizarrón.

Ø Se frota un plástico con tela y metal con plexiglás los cuales adquieren carga eléctrica de signo contrario los cuales después de frotarlos se ponen en contacto con un electroscopio.

Tipos de Redistribución de cargas eléctricas.

Electrización por contacto: se carga con solo tocar un cuerpo que se encuentre en un estado neutro con otro que este previamente cargado. Esto significa que quedan de la misma carga o con la carga del primero que toca al de estado neutro.

Electrización por frotamiento: Cuando se frotan dos cuerpos que se encuentren neutros cada uno toma una carga diferente uno positivo y otro negativo.

Carga por inducción: es cuando se carga un objeto sin contacto directo. Un cuerpo neutro puede ser atraído fácilmente por otro que este cargado eléctricamente. Para que se realice este proceso la carga del cuerpo neutro no ha variado sigue siendo la misma, pero en algunas zonas varia su carga positivamente y negativamente. Después se induce con el otro material que se encuentra cargado eléctricamente la cual induce una carga diferente al del cuerpo neutro y por la misma razón lo atrae. Y la carga obtenida es por este método es de diferente signo al del inductor.

Carga por el Efecto Fotoeléctrico: Es cuando se liberan partículas eléctricamente cargadas al momento de hacer contacto con la luz o cualquier radiación electromagnética.

Carga por electrólisis: Es cuando los componentes inorgánicos y orgánicos se ionizan al momento de ser fundidos o al disolverse en agua u otros líquidos. Esto quiere decir que se vuelven en especies químicas que se encuentran cargadas positivas o negativamente.

Carga por Efecto Termoeléctrico: Es generada por la unión de dos materiales diferentes. Si se unen por ambos extremos dos alambres de distinto material, y mantienen diferentes temperaturas que puede ser una fría y otra caliente esto hace que haya un flujo de corriente entre dichas uniones.

Coulomb y su ley

Habla sobre la fuerza de atracción y repulsión que tiene dos cuerpos que se encuentran fijos y de acuerdo con los principios de acción y de reacción, ejercen la misma fuerza uno sobre otro.

Ley: "La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa."


Principales contribuyentes al estudio de la electricidad.

Tales de Mileto (624-543 a. C.)

Desde el punto de vista de la electricidad, fue el primero en descubrir que si se frota un trozo de ámbar, este atrae objetos más livianos. De aquí se ha derivado el término electricidad, proveniente de la palabra “electrón”, que en griego significa ámbar.

Otto von Guericke (1602-1686)

Fue el creador de la primera máquina electrostática capaz de producir una descarga eléctrica, allá por el año 1672. Esta máquina estaba formada por una esfera de azufre movida por una manivela, sobre la cual se inducía una carga al apoyar una mano sobre ella.

Stephen Gray (1666-1736)

Descubrió la conductibilidad de los cuerpos. Clasificó los materiales en eléctricamente conductores y eléctricamente aislantes. Inventó el pararayos y demostró que tanto los rayos como relámpagos son descargas eléctricas. Descubrió el ámbar, que tenía la propiedad de atraer objetos más livianos que ella.

Charles Francois de Cisternay Du Fay (1698-1739)

Dedico su corta vida al estudio de los fenómenos eléctricos. Du Fay, entre otros muchos experimentos, observo que una lámina de oro siempre era repelida por una barra de vidrio electrificada.

Benjamín Franklin (1706-1790)

Califico a las substancias en eléctricamente positivas y eléctricamente negativas. Investigo los fenómenos eléctricos e invento el pararrayos.

Joseph Priestley (1733-1804)

Escribió al año siguiente la Historia de la electricidad. Entre sus importantes descubrimientos está que el carbón de leña es un conductor de la electricidad.

Charles Augustin de Coulomb (1736-1806)

Leyes cuantitativas de la electrostática. Además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo, rozamiento y electricidad.

Luigi Galvani (1737-1798)

A este médico y físico italiano famoso por sus investigaciones sobre los efectos de la electricidad en los nervios y músculos de los animales, le debe la ciencia el descubrimiento de los efectos de la electricidad, sobre la acción fisiológica en los seres vivos, al descubrir accidentalmente, y con la colaboración de su esposa Lucia, que las patas de una rana se contraían, al tocarlas con un objeto cargado de electricidad.

Alessandro Volta (1745-1827)

Es conocido sobre todo por la pila que lleva su nombre (construida por empilado de láminas de cinc, papel y cobre), aunque dedico la mayor parte de su vida al estudio de los fenómenos eléctricos. Invento también: el electróforo, el electrómetro y el eudiómetro.

André Marie Ampere (1775-1836)

Es conocido por sus importantes aportaciones al estudio de la corriente eléctrica y el magnetismo, que constituyeron, junto con los trabajos del danés Hans Chistian Oesterd, al desarrollo del electromagnetismo. Ampere descubrió las leyes que hacen posible el desvío de una aguja magnética por una corriente eléctrica, lo que hizo posible el funcionamiento de los actuales aparatos de medida. Descubrió las acciones mutuas entre corrientes eléctricas, al demostrar que dos conductores paralelos por los que circula una corriente en el mismo sentido, se atraen, mientras que si los sentidos de la corriente son opuestos, se repelen. La unidad de intensidad de corriente eléctrica, el amperio, recibe este nombre en su honor.

Hans Chistian Oesterd (1777-1851)

En 1813 ya predijo la existencia de los fenómenos electromagnéticos, lo cual no demostró hasta 1819, junto con Ampere, cuando descubrió la desviación de una aguja imantada al ser colocada en dirección perpendicular a un conductor, por el que circula una corriente eléctrica, demostrando así la existencia de un campo magnético en torno a todo conductor atravesado por una corriente eléctrica, e iniciándose de ese modo el estudio del electromagnetismo. Se cree que también fue el primero en aislar el aluminio, por electrólisis, en 1825, y en 1844 publicó su Manual de física mecánica.

Georg Simón Ohm (1787-1854)

Estudio la relación que existe entre la intensidad de una corriente eléctrica, su fuerza electromotriz y la resistencia, formulando en 1827 la ley que lleva su nombre (Ley de Ohm: U = I R)

Charles Wheatstone (1802-1875)

Este físico e inventor inglés, es especialmente conocido por ser el primero en aplicar el circuito eléctrico que lleva su nombre (puente de Wheatstone), para medir resistencias eléctricas.

Heinrich Friederich Lenz (1804-1865)

Es conocido principalmente por formular la ley de la oposición de las corrientes inducidas que lleva su nombre, y que enuncio en 1833. Ley de Lenz: El sentido de las corrientes o fuerza electromotriz inducida es tal que se opone siempre a la causa que la produce, o sea, a la variación del flujo.

Michael Faraday (1791-1867)

Descubrimiento de la inducción electromagnética, que ha permitido la construcción de generadores y motores eléctricos, y de las leyes de la electrólisis; por lo que es considerado como el verdadero fundador del electromagnetismo y de la electroquímica.

James Prescott Joule (1818-1889)

Efecto calorífico producido por la corriente eléctrica, que establece en la ley de Joule: Todo cuerpo conductor recorrido por una corriente eléctrica, desprende una cantidad de calor equivalente al trabajo realizado por el campo eléctrico.

León Foucault (1819-1868)

Este físico francés, nacido en París, invento el giroscopio, demostró la rotación de la tierra, mediante su famoso péndulo y midió la velocidad de la luz, mediante espejos giratorios. En el campo de la electricidad, se dedico al estudio del electromagnetismo y descubrió las corrientes que llevan su nombre.

Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887)

En el campo de la electricidad es conocido, principalmente, por haber formulado las dos leyes o reglas, que llevan su nombre, sobre la distribución de corrientes y tensiones en un circuito.

James Clerk Maxwell (1831-1879)

Es especialmente conocido por sus estudios e investigaciones sobre la teoría cinética de los gases y el electromagnetismo. También se dedico a la investigación de la visión de los colores y los principios de la termodinámica, y formuló, teóricamente, que los anillos de Saturno estaban formados por materia disgregada. Su obra más importante es el Treatise on Electricity and Magnetism (tratado de electricidad y magnetismo), que vio la luz en 1873.

George Westinghouse (1846-1914)

Posteriormente dedico sus investigaciones hacia la electricidad, principalmente a la corriente alterna. Compró a Nicola Tesla su patente para la producción y transporte de corriente alterna, que impulso y desarrollo. Posteriormente perfecciono el transformador, desarrollo un alternador y adapto el motor de corriente alterna inventado por Nicola Tesla para su utilización práctica. En 1886 fundo la compañía eléctrica Westinghouse Electric Corporation.

John Hopkinson (1849-1898)

La mayor contribución de este ingeniero y físico británico, al desarrollo de la electricidad, fue el descubrimiento del sistema trifásico para la generación y distribución de la corriente eléctrica, sistema que patentó en 1882. Además se dedico al estudio y mejora de los generadores de corriente alterna.

Heike Kamerlingh Oanes (1853-1926)

Realizo importantes descubrimientos en el campo de la superconductividad eléctrica.

Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928)

Entre sus numerosos trabajos destaca el desarrollo matemático de la teoría de Maxwell, sobre la propagación de las ondas electromagnéticas. También desarrolló la teoría electromagnética de la luz y la teoría electrónica de la materia, que forma parte de toda teoría eléctrica moderna.