Electrostática

Definición

• Rama de la física que estudia los efectos entre cuerpos debido a su carga eléctrica.
• Analiza las cargas eléctricas en equilibrio, responsables de atracciones y repulsiones.
• Históricamente la primera rama del electromagnetismo en desarrollarse.

Historia y Desarrollo

• Tales de Mileto (600 a.C.): Descubrimiento de la atracción de objetos al frotar ámbar.
• Teofrasto (310 a.C.): Primer tratado sobre electricidad mediante el estudio de materiales.
• Siglo XVII: Estudios para mejorar la navegación con brújulas magnéticas.
  • William Gilbert: Introduce el término electricidad.
• Niccolo Cabeo: Observa fuerzas de atracción y repulsión entre objetos.
• 1672: Otto von Guericke construye la primera máquina electrostática.
• 1733: Francois de Cisternay du Fay propone los tipos de carga eléctrica: positiva y negativa.
• 1745: Creación de condensadores en la Universidad de Leyden.
• 1767: Joseph Priestley publica "The History and Present State of Electricity".
• 1785: Charles Coulomb formula leyes sobre fuerzas eléctricas con la balanza de torsión.
• 1864: James Clerk Maxwell unifica leyes de electricidad y magnetismo.

Fenómenos de Electricidad Estática

• Acumulación de cargas eléctricas en un objeto.
• Michael Faraday (1832): Identidad de la electricidad estática con otros tipos de electricidad.
• Se produce al frotar ciertos materiales o por ionización de partículas.

Aislantes y Conductores

• Conductores: Metales permiten movimiento libre de electrones.
• Aislantes: Materiales como vidrio y plástico no permiten el flujo de cargas.
• Semiconductores: Propiedades intermedias, importantes en electrónica.
• Superconductores: Conductividad infinita a bajas temperaturas.

Generadores Electrostáticos

• Máquinas que producen altas tensiones con baja intensidad de corriente.
• Usadas para demostraciones en física.

Conceptos Matemáticos Fundamentales

• Ley de Coulomb: Describe la fuerza entre dos cargas.
• Ley de Gauss: Proporcionalidad del flujo eléctrico con la carga encerrada.
• Ecuación de Poisson: Relaciona potencial electrostático y densidad de carga.

Ejemplos de Fenómenos Electrostáticos

• Frotamiento de vidrio y resina.
• Descargas eléctricas al tocar metales después de caminar sobre alfombras.

Aplicaciones

• Uso en xerografía, filtros de aire y pinturas.
• Precauciones en electrónica para evitar daños por electricidad estática.
• Seguridad en aviones y automóviles para evitar chispas eléctricas.