DISTRIBUCIÓN DE LAS CARGAS DEL POTENCIAL ELÉCTRICO ANTE UN CUERPO CONDUCTIVO Y UNO RESISTIVO
INTRODUCCIÓN
Igual que en el caso gravitatorio, el potencial se define respecto de un nivel de referencia arbitrario, dándose entonces una asimilación de potencial a lo que en realidad son diferencias de potencial entre un punto y el de referencia.
Halo largo de esta investigación veremos como es el comportamiento de dos cuerpos uno conductivo y uno resistivo mediante cargas del potencial eléctrico desde como se origina su comportamiento y como influye en nuestra vida cotidiana ademas de poder conocer algunos ejemplos de ambos cuerpos.
OBJETIVOS
Conocer como es el comportamiento de un cuerpo conductivo y uno resistivo a través del potencial eléctrico.
DESARROLLO
POTENCIAL ELÉCTRICO
Es
el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover
una carga positiva desde dicho punto hasta el
punto de referencia, dividid
o
por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe
realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde
el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza
eléctrica a velocidad constante. Matemáticamente se expresa por:
INTENSIDAD DE CORRIENTE
La intensidad de corriente eléctrica(I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A).
Ejemplo: I=10A
La intensidad de corriente eléctrica viene dada por la siguiente fórmula:
Donde:
I: Intensidad expresada en Amperios(A)
Q: Carga eléctrica expresada en Culombios(C)
t: Tiempo expresado en segundos(seg.)
Habitualmente en vez de llamarla intensidad de corriente eléctrica, se utilizan indistintamente los términos: intensidad o corriente.
Clases de corriente eléctrica.
Básicamente existen dos tipos de corriente eléctrica, la corriente continua y la corriente alterna.
Corriente Continua(C.C. o D.C.): Circula siempre en el mismo sentido y con un valor constante. La producen dínamos, pilas, baterías, acumuladores. Las siglas D.C. vienen de Direct Current en inglés.
Básicamente existen dos tipos de corriente eléctrica, la corriente continua y la corriente alterna.
Corriente Continua(C.C. o D.C.): Circula siempre en el mismo sentido y con un valor constante. La producen dínamos, pilas, baterías, acumuladores. Las siglas D.C. vienen de Direct Current en inglés.
POTENCIAL ELÉCTRICO EN UN CUERPO CONDUCTOR
Un material conductor es aquel que permite el
transporte de carga eléctrica. En general, los sólidos metálicos son buenos
conductores, ya que sus electrones de valencia están poco ligados a los núcleos
atómicos, lo que permite que se muevan con facilidad a través del sólido. Este
tipo de electrones poco ligados se denominan electrones libres.
Cuando a un sólido conductor cargado con una cierta carga q,
se le deja evolucionar la suficiente cantidad de tiempo, alcanza una situación
de equilibrio electrostático en la que ya no hay movimiento de
cargas. En estas condiciones, el campo en el interior del conductor es
nulo (si no, habría movimiento de cargas y no estaría en equilibro).
Esta
distribución de carga dentro del conductor genera un campo eléctrico interno de
sentido opuesto al externo y de igual módulo, de modo que en el interior
del conductor el campo eléctrico total es nulo. Este hecho constituye en
principio de funcionamiento de una jaula de Faraday. En la sección "Sabías
que..." encontrarás una explicación de cómo funciona.
Si
el campo en el interior de un material conductor en equilibrio electrostático
es nulo, no puede haber carga eléctrica en el interior del mismo. Por tanto, la
carga de un conductor se acumula en su superficie.
El
campo eléctrico externo al conductor no puede tener componente tangencial, ya
que las cargas de la superficie se moverían sobre ella y ya no sería un
conductor en equilibrio; es decir, el campo externo es normal a la
superficie del conductor.
Propiedades
de los conductores en equilibrio electrostático
Las
propiedades de los conductores en equilibrio electrostático se pueden resumir
en:
- El campo eléctrico en el interior es nulo.
- La carga eléctrica se distribuye sobre la superficie, concentrándose en las zonas de menor radio de curvatura (es decir, más puntiagudas).
- La superficie del conductor es una superficie equipotencial.
- El campo eléctrico en la superficie está dirigido hacia afuera y es perpendicular a la superficie.
Jaula de Faraday
Una jaula de Faraday es una caja metálica que protege de los
campos eléctricos estáticos. Debe su nombre al físico Michael
Faraday, que construyó una en 1836. Se emplean para proteger de
descargas eléctricas, ya que en su interior el campo eléctrico es nulo.
El funcionamiento de la jaula de Farday se basa en las
propiedades de un conductor en equilibrio electrostático. Cuando la caja
metálica se coloca en presencia de un campo eléctrico externo, las cargas
positivas se quedan en las posiciones de la red; los electrones, sin embargo,
que en un metal son libres, empiezan a moverse puesto que sobre ellos actúa una
fuerza dada por:
El campo eléctrico resultante en el interior del conductor
es por tanto nulo
Como en el interior de la caja no hay campo, ninguna carga
puede atravesar la; por ello se emplea para proteger dispositivos de cargas
eléctricas. El fenómeno se denomina apantallamiento eléctrico.
Muchos dispositivos que empleamos en nuestra vida cotidiana
están provistos de una jaula de Faraday: los microondas, escáneres, cables,
etc. Otros dispositivos, sin estar provistos de una jaula de Faraday actúan
como tal: los ascensores, los coches, los aviones, etc. Por esta razón se
recomienda permanecer en el interior del coche durante una tormenta eléctrica:
su carrocería metálica actúa como una jaula de Faraday.
POTENCIAL ELÉCTRICO EN UN CUERPO RESISTIVO
Todas las sustancias se oponen en menor o mayor grado al
paso de la corriente eléctrica, esta oposición es a la que llamamos resistencia
eléctrica.
La resistividad de las rocas también depende de la
temperatura a la que se encuentre ya que la temperatura influye notablemente en
la resistividad de los fluidos que hay en los poros. En concreto, un descenso
de la temperatura provoca un aumento de la resistividad y en el punto de
congelación el agua pasa a ser un dieléctrico mal conductor. Por último, cabe
mencionar que la resistividad de algunos minerales, y como consecuencia de las
rocas que estos forman, varía según la dirección de medida que se toma, es
decir, que presentan anisotropía. La formación de estratos puede producir
anisotropía. Tal es el caso de las rocas sedimentarias. En general este efecto
será débil dada la aleatoriedad de las orientaciones de los minerales en la
roca.
CONCLUCIÒN
con esta investigación podemos decir que es importante conocer la función de los cuerpos conductivos y resistivos ya que ambos tienen diferentes propiedades y nos podían ayudar en el análisis de un terreno donde a través de ellos podemos de terminar si el material localizado en dicho terreno pertenece a cuerpos conductivos o si son resistivos por ello es necesario conocer el tema y para a si mismo poder aplicar los conocimientos aprendidos en algún análisis de estudio del suelo.
BIBLIOGRAFÍA
