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Las fuerzas electrostáticas resultan de la interacción de las cargas eléctricas con una fuerza electromagnética. Se producen cuando una sustancia o cuerpo entra en contacto con otro. Las fuerzas electrostáticas pueden ser de atracción o de repulsión, según el signo de las cargas eléctricas.
Fuerza electromagnética y fuerzas electrostáticas
En Física existen cuatro fuerzas fundamentales: la gravedad, la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza electromagnética. Las fuerzas electrostáticas está relacionadan con esta última. Se puede definir la fuerza electromagnética como la interacción que existe entre cuerpos que presentan cargas eléctricas. A su vez, la interacción que ocurre entre dichas cargas eléctricas se llama fuerza electrostática. La carga eléctrica es una propiedad de la materia que se basa en la presencia de más o menos electrones respecto a los protones del núcleo del elemento. Cuando hay un exceso de electrones, la carga es negativa. Y cuando hay menos electrones que protones, la carga es positiva.
Qué es la fuerza electrostática
Cuando las cargas eléctricas están en reposo, a la interacción entre ellas define como fuerza electrostática. A las fuerzas electrostáticas también se las puede definir como la fuerza o los fenómenos que se producen entre las partículas debido a las cargas eléctricas de los cuerpos en reposo. La fuerza electrostática también se conoce como fuerza o interacción de Coulomb. Su nombre se debe al físico francés Charles-Augustin de Coulomb, quien en 1785 desarrolló la ley que lleva su nombre y sentó las bases de la rama de la Física que recibe el nombre de electrostática.
Cómo se genera la fuerza electrostática
La fuerza electrostática se genera cuando dos o más cuerpos con carga eléctrica entran en contacto. La fuerza electrostática actúa sobre una distancia de una décima parte del diámetro de un núcleo atómico. A medida que las partículas u objetos se alejan de este, la fuerza disminuye hasta desaparecer.
Las fuerzas electrostáticas pueden ser:
- De atracción: cuando las cargas son diferentes, y se atraen entre sí.
- De repulsión: cuando las cargas son iguales y se repelen.
Las fuerzas electrostáticas se generan cuando se produce un desequilibrio en la carga de los objetos. De este modo de produce:
- Carga por contacto: los objetos entran en contacto y se cargan de manera positiva o negativa. Es decir, los electrones en cada átomo del objeto comienzan a moverse. Si un electrón pasa de un objeto a otro, el primero queda con carga positiva y el segundo, con carga negativa.
- Carga por fricción: en este caso los objetos están en contacto y además se produce fricción entre ellos. Los objetos se cargan positiva o negativamente y se produce una mayor descarga electrostática.
La ley de Coulomb y la fuerza electrostática
La ley de Coulomb es muy importante en química y física. Sostiene que la magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con las que interactúan dos cargas en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas. También es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. La fuerza electrostática se considera como de repulsión si las cargas son de igual signo, es decir, ambas positivas o negativas, y de atracción si son de signo contrario, una positiva y otra negativa.
Aplicación y usos de las fuerzas electrostáticas
Actualmente, las fuerzas electrostáticas se utilizan en métodos de impresión, como la xerografía, aceleradores de partículas subatómicas, filtros de aire, esterilización de ambientes y material médico, y en plantas procesadoras de alimentos y procesos industriales. También se usa en microondas, televisores, teléfonos móviles y otros dispositivos electrónicos.
Sin embargo, en algunos objetos electrónicos, estas fuerzas pueden causar daños. Para evitarlos, se desarrollan y utilizan elementos antiestáticos.
Bibliografía
- Al-Khalili, J. El libro de la física. (2020). España. DK.
- Serway, R. A.; Jewett, J. W. Física para ciencias e ingeniería. (2015, vol. 2). España. Cengage Learning.
- Fernández Ferrer, J.; Pujal Carrera, M. Iniciación a la física. (2009, tomo 1). España. Editorial Reverté.
