Secundaria sobre electrostática

[ummia]

Un saludo

¿Por qué un cuerpo cargado de forma electrostática atrae trozos de papel, si el el papel no tiene aumento o defecto de electrones?

[guibix]

Re: sobre electrostática

Si un cuerpo se carga positivamente (por ejemplo pierde electrones), entonces si se acerca a una carga neutra (papel), ésta será atraída. Esto pasa porqué hay una diferencia de carga. Aunque el papel sea neutro, sus electrones son atraídos hacia la carga positiva que demanda electrones.

Saludos.

[ummia]

Re: sobre electrostática

Por ejemplo si un cuerpo queda cargado de forma negativa por el frotamiento con otro cuerpo y tiene una acumulación de electrones pero este cuerpo no se pone en contacto con ningún otro, ¿puede permanecer siempre cargado negativamente y el otro cuerpo que ha desprendido electrones quedar cargado positivamente?

Porque para descargarse debe ponerse cerca o en contacto con otro cuerpo, pero si el cuerpo cargado negativamente está sobre una superficie por ejemplo de madera, ¿cómo puede descargarse? Espero entendáis la pregunta

[Miguel Pla]

Re: sobre electrostática

Hola, tu pregunta está muy bien planteada y se entiende a la perfección.

En teoría, un cuerpo cargado positiva o negativamente podría conservar la carga indefinidamente. En el ejemplo del cuerpo cargado negativamente sobre una mesa, esto no sucedería, pues al estar en contacto con la mesa y con el aire, poco a poco se va descargando. Ello se debe a que las moléculas de aire están en continuo movimiento, y de vez en cuando alguna molécula cargada positivamente por la razón que fuese, entra en contacto con la carga negativa del objeto, y así sucesivamente millones y millones de veces hasta que se descarga.

Un cordial saludo.

Miguel.

[ummia]

Re: sobre electrostática

Una cuestión imaginemos un cuerpo que mediante fricción se carga con electrones de otro cuerpo mediante electricidad estática. Por tanto en este momento tenemos dos cuerpos, uno con exceso de electrones y otro con defecto de electrones. Imaginemos que el primer cuerpo es un trozo de ebonita y el segundo uno de vidrio.

Estos dos cuerpos son mantenidos por dos personas, uno mantiene la ebonita en la mano y el otro mantiene el vidrio.


Imagino que la ebonita cargada con electrones irá asimismo descargando los electrones de más a través del cuerpo que lo mantiene hasta la tierra y la segunda persona que mantiene el vidrio recogerá a través de la tierra los electrones que la ebonita ha descargado. Porque lo que entiendo es que la tierra al ser circular hace pues de circuito cerrado . El cuerpo que ha perdido electrones tiene que cogerlos de algún sitio.

Podeis decirme, el vidrio coge los electrones que le faltan no de la tierra sino de la persona que la mantiene, pero esta a su vez los cogerá de otro sitio y este objeto los cogerá de otro, y este de otro, y este de otro, y así pues sucesivamente. Entonces no existe el estado de equilibrio eléctrico en pues ningún material del mundo porque es un constante coger y donar electrones electrostáticos. Probablemente entiendo mal algo.

[Miguel Pla]

Re: sobre electrostática

En realidad la Tierra no actúa como un conductor. Si tienes en la mano un cuerpo cargado, éste posee un cierto potencial eléctrico. Pues bien, nosotros somos un conductor y mantenemos unidos dicho objeto y la Tierra. La física nos dice que ambos cuerpos han de estar al mismo potencial, con lo cual, la corriente eléctrica baja hacia la Tierra y se distribuye por todo su volumen. Como la Tierra es muy grande en comparción con el objeto, ésta debe adquirir mucha carga de la que tenia inicialmente el cuerpo para llegar al equilibrio de potencial. De esta manera, el cuerpo se descarga y su potencial es aproximadamente cero. Éste es el papel que la Tierra juega en los procesos elecrtostáticos.

Respecto al pseudo-equilibrio que comentas, estás en lo cierto. Permíteme solamente matizar que podimos considerar dos "niveles" en los que considerar dicho equilibrio.Estos son el mundo atómico y el mundo macroscópico en el que vivimos. En el primero, sucede lo que tu bien has explicado; un continuo intercambio de la carga. En el segundo, los efectos netos de dicho continuo intercambio se anulan, y podemos considerar perfectamente el equilibrio electrostático. Me explico en esto último:

Imaginemos que tenemos unos cuantos átomos en un espacio semejante a ellos. Puede que uno de ellos por la razón que sea le ceda a otro uno de sus electrones, y entonces el sistema pasa a tener una carga negativa. Ahora bien, consideremos millones de millones de millones de átomos. Si mil de ellos pierden un electrón, habrá seguro otros mil que los cedan, conduciendo así a efectos netos en el sistema continuo que llamamos materia.

Espero haberme explicado bien. Para cualquier duda, aqui estamos.

[ummia]

Re: sobre electrostática

Pero no entiendo muy bien lo de la tierra. Nosotros actuamos de conductor para esa carga electrostática pues que tiene exceso de electrones y tiene que descargarlos , pero es que entonces la tierra es un medio conductor para poder reestablecer el exceso de electrones de la ebonita con los que faltan al vidrio.

[Miguel Pla]

Re: sobre electrostática

Quizás me precipité al incluir el efecto de contaco a tierra en este fenómeno. Una explicación más lógica por lo que veo es mantener lo que ya habíamos comentado. Cuando existen dos cuerpos cargados por frotamiento uno positivamente y otro negativamente, éstos se van descargando paulatinamente por el contacto con otros cuerpos (tales como el aire, supeficies...), captando o cediendo pequeñas cantidades de electrones hasta alcanzar el "equilibrio".

El concepto de tierra tiene su función con cargas eléctricas y voltajes más elevados, como la corriente de un hogar o aparatos electrónicos, y sólo "descarga" el exceso de electrones o de intensidad de corriente, y no corrige el defecto de los mismos, por ejemplo; si en el hogar tenemos instalado 220V y por la razón que sea ese suministro falla y nos da 300V, la toma de tierra realizada mediante un conductor que se introduce en el suelo, absorve esos 80V de más que se nos está suministrando, con el fin de evitar cortocircuitos y subidas indeseadas de tensión en los aparatos de uso doméstico.

Espero haberte ayudado

Un saludo.

[edu_lp]

Re: sobre electrostática

Muy buenas.

Estaba leyendo atentamente porque tengo oxidados algunos conceptos, otros muy poco "ligados". Por aportar algo comentar que un profesor mio nos decia que vieramos la tierra como "materia" a la que se puede ceder o de la que se puede ganar la carga necesaria, permaneciendo a pesar de esto neutra, vamos como si esa transferencia no supusiera un exeso de carga frente al total de la tierra. Estoy hablando de memoria, no textualmente, ya son unos cuantos años.

De ahi la conexion por seguridad de las instalaciones electrica o pararrayos a "tierra". Cualquier exeso de carga se derivará a esta. Puede que sea una definición mas "práctica" que de teoría.

Me parece muy interesante este hilo. Nos vemos.

[Julián]

Re: sobre electrostática

De ahi la conexion por seguridad de las instalaciones electrica o pararrayos a "tierra". Cualquier exeso de carga se derivará a esta. Puede que sea una definición mas "práctica" que de teoría.

En las instalaciones eléctricas domiciliarias, es necesario que halla una conexión a tierra para seguridad. La corriente de la red es alterna y trifásica, es decir, que hay tres cables llamados vivos que tienen un defasaje de 120º entre cada uno. El cable de retorno es el neutro y se llama así porque la corriente en este es nula y esto es debido a que es la union de los 3 vivos, que como cada uno tiene un defasaje de 120º, la suma de estos es una tensión cero. Pero la red puede sufrir picos y demás y aparecer tensiones en el neutro por ejemplo en un corto.
En la bajada de linea a una casa se baja un vivo y el neutro. Los 220 [V] es el potencial que hay entre el vivo y el neutro. Lo que sucede es que los transformadores tienen el neutro conectado a tierra. La tierra es conductora de la corriente, por lo si que llegas a tocar el vivo el circuito se cerrara, ya que la corriente pasará por vos y luego por la tierra hasta el neutro del transformador. Es por esto que se coloca una conección a tierra con una jabalina que obiamente este circuito tendrá menos resistencia que por vos y la corriente fluirá por esta al neutro del trafo.

[edu_lp]

Re: sobre electrostática

Como se me cita diré que todo conocimiento es poco, pero yo solo pretendia ayudar al compañero en su duda:

Pero no entiendo muy bien lo de la tierra

dentro del contexto de la pregunta, añadiendo un ejemplo sencillo en cuanto al comportamiento de la "tierra". No creo necesario en cuanto al contexto del hilo adentrarse en las caracteristicas de las instalaciones electricas, trifasica, etc.

Pero bueno, todo conocimiento es poco, y si aprovechamos que el Pisuerga pasa por Valladolid...

[Julián]

Re: sobre electrostática

Si cualquiera del foro considera que es necesario una explicación o ampliación de un tema está en todo el derecho de hacerlo.

Como se me cita diré que todo conocimiento es poco, pero yo solo pretendia ayudar al compañero en su duda:

Saltaste como si yo te quisiera responder a vos nomás, como rebajándote o algo así y nada que ver. Las respuestas que alguien hace es para todos no para uno en partículas y si te cité es porque vos fuiste el que hablaste del tema de la tierra.

dentro del contexto de la pregunta, añadiendo un ejemplo sencillo en cuanto al comportamiento de la "tierra". No creo necesario en cuanto al contexto del hilo adentrarse en las caracteristicas de las instalaciones electricas, trifasica, etc

Pero si das una respuesta no tienes que hacerlo de manera incompleta siendo que sabes la respuesta completa como tu dices, ¿por qué te vas a limitar a explicar con un ejemplo sensillo (como tu dices)? De prepo estás considerando que la persona que pregunta está a un nivel más bajo. Y más en un foro, en donde hay mucha gente que entra y ve los hilos.
El comportamiento de la tierra que insinuas no es así, tomás a la tierra como la que toma los excesos de carga y la tierra es un conductor. En el caso de las instalasiones eléctricas el exceso de cargas no va a la tierra sino que va al neutro de los transformadores, la tierra es un conductor, forma parte del circuito. Porque un circuito eléctrico es un circuito como dice la palabra.

[Breogan]

Re: sobre electrostática

Hola ummia:

Voy a tratar de explicarte por partes tratando de no irme del hilo.

Si acercas un cuerpo cargado a otro cuerpo, este ultimo va a tratar de re-ordenar sus cargas para anular el campo eléctrico externo dentro de el, esto se llama polarización de un medio material y el grado de polarización va a depender de un parámetro del segundo cuerpo que es la rigidez dieléctrica.
Si acercas un cuerpo cargado negativamente a otro, el primero va a atraer las cargas positivas y repeler las cargas negativas del segundo cuerpo, sin alterar su estado de neutralidad. Así se ve que van a quedar mas cerca del cuerpo cargado las cargas positivas del segundo cuerpo que las negativas . Como la fuerza es proporcional a la inversa del cuadrado de la distancia entre ellas resulta una fuerza neta de atracción entre los cuerpos.

No existen en la naturaleza los materiales aislantes perfectos, ni conductores perfectos. Estas son meras simplificaciones que simplifican los análisis y deben ser usados dentro de una cierta escala, por ejemplo el aire es aislante para tensiones moderadas pero la tensión de un rayo lo vuelve conductor, el aire es aislante para fenómenos analizados en un corto tiempo pero cuando analizas fenómenos de años tenes que tener en cuenta las fugas de corriente en el aire. En este contexto la tierra debe ser evaluada como conductor o aislante según las condiciones de la situación a analizar.

Suerte
Saludos

[Al2000]

Re: sobre electrostática

Voy a cerrar este hilo pues creo que lo pertinente a la pregunta original ya se dijo y flota en el ambiente un cierto aire de confrontación. La confrontación ciertamente no es siempre indeseable, pero en este caso no parece estar aportando nada al conocimiento del electromagnetismo.

Saludos,

Al