Electrónica: conceptos, definiciones, leyes, teoremas

Electricidad estática o corriente estática

La electricidad o corriente estáticao simplemente estática es, como sunombre lo indica, estática (no se mueve), pues a diferencia de lacorriente que todos conocen es una corriente que no va a ninguna parte.

Tanto la corriente continua como lacorriente alterna fluyen en algún sentido, la corriente estática no.

Este fenómeno aparece principalmente por el efecto de la fricción entre dos cuerpos.

Este efecto se da, por ejemplo, cuando se camina sobre una alfombra, cuando una persona se peina, el roce entre el peine y el cabello causa que un cuerpo pierda y el otro gane electrones, etc.

Cuando hay contacto entre dos cuerpos hay electrones de un cuerpo que pasan al otro, de manera que un cuerpo queda con más electrones y en consecuencia más negativo y otro con menos electrones (los electrones que acaba de perder) y en consecuencia más positivo.

Como no existe un camino para que los electrones regresen al cuerpo original, este desbalance se mantiene. En caso de que el rozamiento no se mantuviera, la electricidad estáticadesaparecería poco a poco.

Si este proceso (de carga eléctrica), de que un cuerpo pierda electrones para que otro lo gane, continúa el desbalance se hace mayor y mayor hasta que llegará un momento en que la descargase produce y estos electrones buscan el camino de regreso a su estado anterior.

Un caso por todos conocido son los rayos que saltan de una nube a otra o que saltan a la tierra.

Esta diferencia de voltaje (diferencia de potencial) creada por el roce entre nubes se hace muy grande al punto que se crea un arco de corriente que todos llamamos rayo.

En el siguiente video sobre electricidadestática se muestra una explicación del comportamiento de la misma.

El rozamiento de dos cuerpos (en este caso una pelota y el cabello de la persona) causa un intercambio decargas entre ellos.

Un cuerpo queda con más electrones y por consiguiente se carga negativamente. El otro cuerpo que pierde electrones se carga positivamente.

ELECTRICIDAD ESTÁTICA
Se tiene constancia del interés de la humanidad por fenómenos de la electricidad y del magnetismo desde la remota antigüedad. Con respecto a la electricidad, hacia el año 600 a. C., Tales de Mileto (630-550 a.C.)observó que, después de frotar una barra de ámbar con un paño, la barra atraía otros objetos livianos. Tres siglos después, otro filósofo griego, Theophrastus (374-287 a.C.), escribió en un tratado que otras sustancias tienen este mismo poder. Desde entonces y a lo largo de la Edad Antigua y Media se conocieron otros hechos de la electricidad y también del magnetismo (como las interacciones entre imanes y la orientación de la brújula).
Hay que esperar al siglo XVII para encontrar el primer trabajo sistemático sobre fenómenos eléctricos y magnéticos. En el año 1600 la Reina Elizabeth I ordenó a Gilbert (1544-1603) estudiar los imanes para mejorar la exactitud de las brújulas usadas en la navegación. Gilbert amplió el trabajo a un número amplio de fenómenos eléctricos y magnéticos y recopiló los resultados más importantes de sus experimentos en el libro De Magnete.Fue él quien utilizó por primera vez el término electricidad (del griego "elektron", que significa ámbar). Además, clasificó los materiales en eléctricos (conductores) y aneléctricos (aislantes) e ideó el primer electroscopio.
El trabajo pionero de Gilbert tuvo amplia continuación, pudiendo citar, entre otros, a Von Guericke (1602-1686) (ideó la primera máquina electrostática y predijo la naturaleza eléctrica de los relámpagos), Gray (1666-1736) (demostró que los materiales conductores pueden ser electrizados si están aislados y transmitió electricidad a través de ellos), Du Fay (1698-1739) (fue el primero en identificar la existencia de dos tipos de carga eléctrica, que él denominó carga vítrea y carga resinosa), Van Musschenbroek (1692-1761) (descubrió la llamada botella de Leyden y la base de los actuales condensadores eléctricos), Watson (1715-1787) (demostró que una descarga de electricidad estática es una corriente eléctrica y estudió por  primera vez la propagación de corrientes en gases enrarecidos), y Franklin (1706-1790)(demostró que los rayos eran descargas eléctricas de tipo electrostático e inventó el pararrayos).
A continuación se resumen algunos hechos de la electricidad estática. En nuestro instituto los estudiantes los comprueban realizando experimentos muy sencillos en los que utilizan el péndulo eléctrico, el electroscopio, y, también, globos (los globos inflados se electrizan muy fácilmente por frotamiento y debido a su escasa masa, ponen en evidencia muy claramente efectos de las fuerzas eléctricas):
- La mayoría de objetos habitualmente no manifiestan propiedades eléctricas (al acercar diversos materiales al péndulo eléctrico o al electroscopio no ocurre nada)
- Algunos materiales, como el plástico (por ejemplo, un bolígrafo), el vidrio (por ejemplo, varillas) y el caucho (globos), se electrizan por frotamiento intenso con facilidad. Después de haber sido electrizados se ejercen entre sí  fuerzas eléctricas de atracción o de repulsión. También ejercen fuerza eléctricas sobre otros objetos no electrizados. Estas acciones no se observan sólo en objetos en estado sólido, sino que afectan también a líquidos y gases. Resulta bastante espectacular observar, por ejemplo, cómo se desvía el agua que mana de un grifo cuando se le acerca un peine previamente frotado.
- Entre objetos del mismo material, previamente frotados del mismo modo (por ejemplo, dos globos frotados con el cabello o las bolitas de dos péndulos eléctricos previamente frotadas con piel de gato), se ejercen siempre fuerzas de repulsión.
- Un objeto frotado y otro neutro se ejercen fuerzas atractivas (por ejemplo: después de frotar un globo, se puede dejar "pegado a la pared" durante un buen rato; con un bolígrafo o una regla de plástico, previamente frotados, se atraen trocitos de papel; etc.)
- Cuando se frotan objetos metálicos sujetándolos directamente con la mano (por ejemplo, varillas), parecen no electrizarse. Sin embargo, si se toca la esferita metálica de un péndulo electrostático con el extremo de un objeto electrizado  (por ejemplo, una regla), se produce una fuerza de repulsión entre ellos. Si aplicamos el mismo proceso a la esferita de otro péndulo, se comprueba posteriormente que entre ambas esferitas se produce una repulsión. ¿Qué es la Electricidad Estática? Todos los materiales tienen: cargas positivas (protones / iones positivos) cargas negativas (electrones / iones negativos) Si la cantidad de protones y de electrones es la misma no se produce carga electroestática. Pero cuando se produce fricción entre dos materiales no conductivos, uno cede al otro una cantidad de electrones. Estos electrones se suman a los que el material receptor ya tenía, aumentado sus cargas negativas. Por el contrario, en el material que ha cedido los electrones serán superiores las cargas positivas: este desequilibrio entre protones y electrones da lugar a las cargas electroestáticas. Los materiales cargados electroestáticamente atraen polvo y micropolvo, se enganchan entre ellos, se arrugan, pudiendo llegar a provocar incendios: El personal sufre descargas eléctricas La producción se ralentiza o se para Incluso se pueden producir incendios Consecuencias: Incomodidad y molestias para los trabajadores Importantes pérdidas de tiempo y de materiales Aumento de la devolución de productos por defectuosos Incremento de los costes de producción ¿Cómo eliminarla? CELINFA, S.A. ha desarrollado equipos para eliminar la electricidad estática, que se pueden adaptar a la configuración de sus máquinas y procesos. Estos equipos emiten iones positivos y negativos en cantidad suficiente para neutralizar los de cada material, produciéndose el equilibrio necesario y evitar así que se genere electricidad estática. ¿Cómo generar cargas electroestáticas? En determinados procesos de producción se necesita unir materiales entre sí, generando cargas electrostáticas se efectúa una adhesión momentánea perfecta entre materiales aislantes. Aplicaciones para la industria de la madera, metal, embalajes, etc. Para estos casos, CELINFA, S.A. también dispone de equipos que generan cargas electroestáticas.