FUERZA ELÉCTRICA

La fuerza electrica es un fenómeno Físico cuyo origen es en las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos Etc.

Entre dos o más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo módulo depende de el valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las de distinto signo se atraen.

La fuerza entre dos cargas se calcula como:

q1, q2 = Valor de las cargas 1 y 2
d = Distancia de separación entre las cargas
Fe = Fuerza eléctrica

La fuerza es una magnitud vectorial, por lo tanto además de determinar el módulo se deben determinar dirección y sentido.

Dirección de la fuerza eléctrica

Si se trata únicamente de dos cargas, la dirección de la fuerza es colineal a la recta que une ambas cargas.

Sentido de la fuerza eléctrica

El sentido de la fuerza actuante entre dos cargas es de repulsión si ambas cargas son del mismo signo y de atracción si las cargas son de signo contrario.

Fuerzas originadas por varias cargas sobre otra

Si se tienen varias cargas y se quiere hallar la fuerza resultante sobre una de ellas, lo que se debe hacer es plantear cada fuerza sobre la carga (una por cada una de las otras cargas). Luego se tienen todas las fuerzas actuantes sobre esta carga y se hace la composición de fuerzas, con lo que se obtiene un vector resultante.

Las fuerzas eléctricas son las responsables del funcionamiento de cualquier instalación eléctrica. Explican por ejemplo cómo fluye la corriente en un circuito, están presentes en la mayoría de nuestras actividades diarias, desde el uso de la luz eléctrica para iluminarnos o el de aparatos como la lavadora o el frigorífico. Además son responsables de una gran cantidad de fenómenos naturales. También los procesos químicos como la formación de enlaces o el metabolismo de nuestro propio cuerpo son gobernados por este tipo de fuerzas. 

La carga eléctrica de un cuerpo tiene su origen en la estructura atómica de la materia. Los átomos tienen un núcleo formado por protones, de carga positiva y neutrones, sin carga eléctrica. La corteza del átomo se forma por lo electrones, partículas con carga negativa y del mismo valor absoluto a la carga del protón.

En condiciones normales los átomos tienen el mismo número de protones que de electrones, son neutros. Sin embargo, algunos pueden desprenderse de sus electrones más externos adquiriendo carga eléctrica.

La electrización es el proceso por el que un cuerpo adquiere carga eléctrica. Las cargas del mismo signo se repelen y las de signo contrario se atraen.

En ocasiones se producen movimientos de electrones que pasan de unos materiales a otros, para que existan igual número de electrones que de protones. Por ejemplo, sabemos que hay sustancias como los plásticos o los vidrios que al frotarlos con un paño de algodón o de lana son capaces de atraer objetos pequeños, como trocitos de papel o cabellos.

EJEMPLO

Si frotamos un bolígrafo de plástico con un paño de lana, los electrones del paño pasan al bolígrafo. Ahora el bolígrafo está cargado negativamente.

Al acercar el bolígrafo a los papelillos, los electrones de éste son atraídos por los protones de los papelillos. Por eso el bolígrafo atrae a los papeles.

En todo proceso la carga eléctrica total permanece constante. La conservación de la carga eléctrica es un principio tan importante como el principio de conservación del momento lineal o el de la energía.