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.
(1)
eliminando los índices:
