Electric Id Ad Estatica - Trabajo Final Revision

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Repblica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educacin U.E. Nuestra Seora de Lourdes

LA ELECTRICIDAD ESTTICA

Valencia, 02 de Julio de 2012

Repblica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educacin U.E. Nuestra Seora de Lourdes

LA ELECTRICIDAD ESTTICA

FERNANDEZ, Rodolfo FIGUEREDO, Jess

- C.I.: 26.697.959 - C.I.: 28.093.039

VIDAL, Carlos Fernando - C.I : 27.188.502

Tutor: Prof. Mara Cecilia Rodriguez Docente: Edith Pineda

Valencia, 02 de Julio de 2012

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INDICE Capitulo I Capitulo II Introduccin Desarrollo 4 6 8 9 10 11 12 12 14 15 15 17 18 19

Electricidad Esttica por Frotamiento o Triboelectricidad Electricidad Esttica por Presin o Piezoelectricidad Electricidad Esttica por Calor o Piroelectricidad Separacin de cargas inducida por la presencia de un objeto cargado Peligros de la Electricidad Esttica Componentes Elctricos Industria Qumica Exploracin del Espacio Operaciones de Carga y Descarga de Combustible Capitulo III Capitulo IV Capitulo V Conclusiones y Recomendacin Bibliografa Anexos

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I.

INTRODUCCION

En la cultura actual el ser humano se encuentra rodeado de aparatos elctricos de toda clase, desde lmparas, relojes de bateras, motores y aparatos de sonido estereofnico hasta computadoras, aviacin electrnica, medicina, etc. y mucho ms. Prcticamente todos los procesos industriales para la elaboracin y fabricacin de materia prima y productos terminados se mueven bajo sistemas elctricos y electrnicos. La influencia de la electricidad en la vida actual es omnipresente. Para comprender dichos aparatos, que se han convertido en parte de nuestra vida cotidiana, en primer lugar debe entenderse que es la electricidad, como se genera, sus diversos usos y peligros. Siendo este un tema demasiado amplio y avanzado, se concentrar en las bases prcticas de la Electricidad Esttica, La Electricidad es la rama de la fsica que estudia los fenmenos relacionados con las Cargas Elctricas. Segn la teora Electrnica considera que todas las cosas y objetos estn formados por millones de tomos, que son elementos formados por tres tipos de partculas llamadas protones,

neutrones y electrones. Los protones, con carga positiva y neutrones, con carga neutra, forman la parte central del tomo, y se les llama ncleo, los electrones se encuentran alrededor del ncleo y tiene carga negativa. La corriente elctrica se produce por el flujo de electrones a travs de un conductor.1 Cuando las cargas elctricas estn en reposo, se le llama Electricidad Esttica o Electrosttica. Cuando dichas cargas se encuentran en

movimiento su estudio se denomina Electrodinmica o Electromagnetismo. El tema de la Electricidad Esttica se abordar mediante definiciones simples y ejemplos para que el lector se instruya sobre las bases de la dicho

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tipo de electricidad y se darn ejemplos de casos prcticos y en algunos casos de sus peligros y como evitarlos. La metodologa de investigacin est basada en bsqueda y clasificacin de informacin en Internet por medio de los motores de bsqueda usuales en pginas en espaol (Google, Yahoo, Bing), al igual que consultas en libros y enciclopedias generales, y paginas de enciclopedias como Wikipedia.org como siempre buscando que sea lo ms sencillo para el tipo de lector (estudiantes de primaria y padres y representantes) que se espera consulte este trabajo. Igualmente se debe aclarar que los estudiantes que elaboraron este trabajo no tiene todava los conocimientos necesarios para desarrollar ms ampliamente este tema, pero les pareci sumamente interesante, por lo que se debe comprender lo bsico y sencillo de la informacin obtenida y a su vez suministrada en este trabajo, como prembulo a un tema que es

interesante y puede ser desarrollado ms a fondo en la medida que su aprendizaje lo permita.

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II.

DESARROLLO

Antes que todo, se debe aclarar algunos conceptos bsicos: La Teora Electrnica considera que todas las cosas y objetos estn formados por millones de tomos, que son elementos formados por tres tipos de partculas llamadas protones, neutrones y electrones. Los protones, con carga positiva y neutrones, con carga neutra, forman la parte central del tomo, y se les llama Ncleo, los electrones se encuentran alrededor del ncleo y tiene carga negativa.3

Modelo de tomo Fig. Nro. 1

Se puede imaginar al tomo entonces, como un pequeos Sistema Solar donde los electrones giran alrededor de ncleo como si fuesen planetas, describiendo orbitas elpticas o circulares. Normalmente, los tomos tienen el mismo nmero de electrones y protones y vara de acuerdo al peso atmico del elemento.

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Existen dos tipos de electrones, libres y fijos. El electrn fijo es aquel que giran en las orbitas internas o mas cercanas al ncleo y que no puede ser expulsado fcilmente de su orbita. Y el electrn libre es aquel que gira en las orbitas externas y puede ser expulsado de esta con facilidad. De esta breve introduccin se puede deducir que la corriente elctrica es producida por el movimiento de los electrones libre. O mejor dicho: Que es la Electricidad? Es la accin que producen los electrones libres al trasladarse de un punto a otro, o a la falta o exceso de electrones en un material. Y para que estos puedan moverse debe convertirse alguna forma de energa en electricidad. La Electrosttica es la ciencia que ese encarga del estudio de las cargas elctricas en reposo de los cuerpos. Existen cuatro formas de energa para producir electricidad esttica. Estas son: (a) Frotamiento (b) Presin (c) Calor (d) Luz La Electricidad Esttica es bsicamente la existencia de cargas positivas y negativas en dichos elementos. La electricidad esttica se usa comnmente en xerografa, filtros de aire (particularmente precipitadores electrostticos), pintura de vehculos, fotocopiadoras, sprays de pintura, teatros, suelos de quirfanos, impresoras y abastecimiento de aviones.4

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Electricidad Esttica por Frotamiento o Triboelectricidad Es bsicamente el intercambio de electrones entre dos elementos por va de contacto, o frotamiento. Este fenmeno es conocido como triboelectricidad y da como resultado que uno de los objetos que se han puesto en contacto quede cargado positivamente mientras el otro se carga negativamente. El mejor ejemplo es el del globo cuando se frota con el cabello y este se adhiere a la superficie del globo. Es el mas comn y fcil de observar en la vida diaria. Incluso donde solamente se produce una carga pequea, sta puede dar lugar a las partculas de polvo que son atradas a la superficie frotada. En el caso de la fabricacin del textil esto puede conducir a una marca mugrienta permanente donde se ha cargado el pao...

Figura Nro. 2

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Electricidad Esttica por Presin o Piezoelectricidad Es el intercambio de electrones producido por algunos cristales, como el cuarzo, al ser sometidos a tensiones mecnicas apareciendo cargas elctricas en su superficie. De este tipo de electricidad esttica se tiene como usos mas conocidos:

Actuadores elctricos. Altavoces de agudos (Tweeters), pequeos altavoces. Cpsula (Pick-up) de tocadiscos. Encendido electrnico de calefaccin y hornillas (estufas) a gas. Encendedores o mecheros elctricos. Hidrfonos (Geofsica). Lneas de retardo. Motores piezoelctricos. Sensores de Vibracin en Guitarras Elctricas Recarga automtica de bateras para telfonos mviles y computadoras porttiles.

Reguladores de presin proporcional neumticos. Relojes de Cuarzo Sensores. Transductores ultrasnicos (como los cabezales de los ecgrafos). Transductores y Transformadores piezoelctricos para la industria Destartradores odontolgicos de ultrasonido para la remocin del trtaro o "piedra" interdental

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Electricidad Esttica por Calor o Piroelectricidad Cuando se calienta la unin de dos materiales diferentes, como un alambre de cobre unido a otro de hierro o una placa de ese material, aparece una fuerza electromotriz o intercambio de electrones entre los extremos libres de ambos metales. La piroelectricidad est estrechamente relacionada con la

piezoelectricidad de tal modo que todos los materiales piro elctricos son tambin piezoelctricos. Sus usos cotidianos incluyen:

Pirmetros (para medicin de temperatura a distancia en hornos, vidrio o, metal fundidos).

Sensores pasivos de Infrarrojos Medidores de Radiacin. Deteccin de llamas. Deteccin de prdidas de calor en oficinas, residencias o edificios. Mediciones de potencias generadas por fuentes de radiacin. Analizadores de IR o Rayos Infrarrojos Detectores de CO2 y de otros gases que absorben radiacin. Detectores de IR (rayos infrarrojos) emitidos por el cuerpo humano, para deteccin de presencia e intrusos.

Sistemas de encendido automtico de iluminacin y de calefaccin de viviendas, apertura de puertas.

Detectores de personas o de movimiento.

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Separacin de cargas inducida por la presencia de un objeto cargado Un objeto cargado, puesto cerca de otro elctricamente neutro, causar la separacin de las cargas del otro, dado que las cargas de la misma polaridad se repelen mientras que las de diferente polaridad se atraen. Como la fuerza debida a la interaccin entre las cargas elctricas disminuye rpidamente con el aumento de la distancia, el efecto ser mayor si estn muy cerca. Este efecto es mayor cuando el objeto inicialmente neutro es un conductor elctrico porque las cargas tienen ms facilidad para moverse. Es posible inducir una separacin de cargas y si el objeto est convenientemente conectado a tierra dejarlo cargado permanentemente. Este es el sistema que utiliza el Generador de Van de Graaff, un aparato habitualmente utilizado para demostrar los efectos de la electricidad esttica. Puede ser fabricado fcilmente en casa (Ver Anexo: Como Fabricar un Generador de Van