Carga Eléctrica y Campo Eléctrico

Carga Eléctrica

• La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia que se presenta en dos tipos: positiva y negativa.
• Los protones en el núcleo de los átomos tienen carga positiva, mientras que los electrones que orbitan alrededor del núcleo tienen carga negativa.
• Las cargas opuestas se atraen, mientras que las cargas del mismo signo se repelen.
• La carga eléctrica está cuantizada, lo que significa que solo puede existir en múltiplos enteros de la carga elemental del electrón.
• La carga neta de un sistema aislado siempre permanece constante, aunque la distribución de la carga dentro del sistema pueda cambiar.

Conductividad Eléctrica

• Los materiales se clasifican en tres categorías principales según su capacidad para conducir la electricidad:
  • Conductores: permiten el flujo libre de cargas eléctricas.
  • Aislantes: impiden el flujo de cargas eléctricas.
  • Semiconductores: tienen propiedades intermedias entre conductores y aislantes, y su conductividad puede modificarse mediante dopaje.

Métodos de Carga Electrostática

• Existen tres métodos principales para cargar objetos:
  • Carga por fricción: frotar dos materiales aislantes entre sí puede transferir electrones de uno a otro.
  • Carga por conducción: poner un objeto cargado en contacto con un objeto neutro permite que la carga se transfiera entre ellos.
  • Carga por inducción: acercar un objeto cargado a un objeto neutro sin tocarlo puede polarizar el objeto neutro.

Aplicaciones de la Carga Electroestática

• La carga electrostática tiene diversas aplicaciones, tanto beneficiosas como molestas:
  • Precipitadores electrostáticos: eliminan partículas contaminantes del aire mediante la atracción electrostática.
  • Filtros de aire electrostáticos: atrapan partículas de polvo y alérgenos en sistemas de ventilación y aire acondicionado.
  • Impresoras electrostáticas: utilizan la carga eléctrica para transferir tinta a un papel.
  • Descarga electrostática: la acumulación de carga en objetos aislantes puede generar descargas repentinas al tocar un conductor.
  • Atracción de polvo: los objetos cargados atraen el polvo, lo que puede ser problemático en entornos sensibles.

Principio de Conservación de la Carga

• El principio de conservación de la carga establece que la carga neta de un sistema aislado siempre permanece constante.
• Esto implica que:
  • No se puede crear ni destruir carga eléctrica.
  • La carga solo puede transferirse entre objetos o redistribuirse dentro de un sistema.