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La electrostática
Electrostática
La electrostática es la rama de la física que se ocupa
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de estudiar las cargas eléctricas en reposo, es decir estudia
las interacciones entre cargas eléctricas.
Un claro ejemplo de la vida cotidiana de la aplicación
de la electrostática es el comportamiento de la carga
eléctrica como manifestación de que los polos opuestos se
atraen y los iguales se repelen.
Utilización del electroscopio para detectar las cargas eléctricas de los materiales
El electroscopio es un aparato sencillo, fácil de
construir, que permite demostrar la presencia de cargas
eléctricas y comparar sus signos. Existen diferentes
versiones, la más popular usa dos láminas metálicas
delgadas unidas a un cuerpo conductor, muchas veces
una esfera. Se suele insertar el conjunto en un bote de
vidrio o un matraz para aislarlo del exterior.
La demostración más sencilla consiste en cargar la esfera externa tocándola con un cuerpo
cargado, como una varilla de vidrio que se ha frotado con un tejido o un trozo de papel. La varilla se
carga electrostáticamente y al tocar la esfera parte de la carga pasa a ésta. A su vez parte de la carga
pasa a las láminas, que al tener cargas de igual signo se separan por repulsión electrostática. El ángulo
de separación depende de la carga acumulada. Si a continuación tocamos la esfera con otro cuerpo
cargado de forma apreciable podemos ver si las láminas se juntan o no, lo que dependerá de si la carga
del cuerpo es del mismo signo o distinto que la que almacenaba el electroscopio. Podemos también
usar el electroscopio para observar el efecto de la separación de cargas y la carga por inducción.
Si acercamos un cuerpo cargado a la esfera conductora esta, en particular la zona más cercana al
cuerpo acumulará una carga neta de signo opuesto al del cuerpo. Si el conjunto de los conductores del
electroscopio era inicialmente eléctricamente neutro las láminas adquirirán una carga neta de signo
opuesto al de la esfera y se separarán.
Aplicación de la electrostática en la vida cotidiana
Medicina
La acumulación de carga electrostática resulta crítica para los procesos de
los dispositivos médicos en los cuales la limpieza es fundamental. Los productos
de Electrostática ofrecen la solución para multitud de aplicaciones, como la
fabricación de bolsas de sangre o las bandejas termoconformadas.
Procesamiento de alimentos
El objetivo de las plantas procesadoras de alimentos es el ahorro de productos sanitizantes y
conservadores, como en el caso de la limpieza de plátanos, en la industria cárnica. Las características
de la electrostática proporcionan un mejor cubrimiento de los productos y un ahorro de químicos.
Los materiales que son electronegativos (situado en el extremo negativo de la tabla periódica)
pierden electrones de la superficie del alimento y así adquieren una carga negativa neta. Por el
contrario, materiales que se encuentran en el extremo positivo de la tabla periódica donan electrones
y se cargan positivamente.
Las partículas cargadas se introducen entonces en un campo eléctrico generado entre los dos
electrodos de placa paralela por varios medios de transporte (gravedad, neumático, vibración). En
presencia de campo eléctrico, las partículas cargadas se mueven hacia los electrodos de carga opuesta
y se recogen en las tolvas de producto correspondiente.
Tratamiento sanitario de unidades de transporte
La desinfección de los barcos y los aviones con servicios electrostáticos ofrece una mayor
seguridad y expectativas sanitarias porque su uso permite eliminar virus localmente. También en los
transportes de productos y equipos pueden llegar a contener una enfermedad o plagas. Una aplicación
de gran importancia en estos tiempos de pandemia.
Xerografía
La xerografía utiliza una capa aislante fotoconductora
de selenio o de aluminio u otro soporte metálico
conductor. La capa se carga electrostáticamente con iones
positivos o negativos, según la polaridad de la carga del tipo
de capa aislante fotoconductora seleccionada. Cuando se
expone la placa en una cámara o máquina fotográfica,
aquellas áreas de la capa que reciben luz pierden parte de
su carga en función de la intensidad que reciben.
La xerografía es la tecnología base de la actuales fotocopiadoras, impresoras láser e impresoras
digitales de producción. Se estima que en 2004 se realizaron 4 billones de páginas en productos que
hoy existen gracias a esta tecnología, lo que la convierte en el método más usado para imprimir
documentos en las oficinas.
