Electricidad y Electrónica

relativa 4, la capacidad disminuye cuatro veces, y ahora es de 0,25 F. La carga,
como está desconectado de la fuente, se mantiene; entonces la nueva tensión vale
V
2
= Q/V
2
; V
2
= 0,001 C / 0,25.10
–6
F; V
2
= 4.000 V. (d) Ec
2
= ½ 10
–6
F . (4.000 V)²;
Ec
2
= 2.000.000 J.
La tensión se cuadruplicó al quitar el dieléctrico, y lo mismo habría ocurrido
si se hubieran distanciado suficientemente las placas del capacitor para que su ca-
pacidad disminuyese. Justamente, aparecen tensiones altas cuando nos levantamos
de una silla aislante, cuando nos quitamos ropa de fibra sintética y cuando sepa-
ramos un peine del pelo; no cuando nos sentamos o nos vestimos.
El hecho de que el capacitor tenga al final una mayor energía electrostática
acumulada, muestra que para retirar el dieléctrico es necesario efectuar un trabajo
del mismo monto.
Propuestas de estudio
1.1. En este capítulo se mencionaron los prefijos micro, nano y pico, que significan
millonésimo, milmillonésimo y billonésimo, respectivamente, útiles para referirse a
cantidades muy pequeñas. Averigüen los significados de los siguientes prefijos de
submúltiplos y múltiplos, que van desde el cuatrillonésimo hasta el cuatrillón: yocto,
zepto, atto, femto, pico, nano, micro, mili, centi, deci, deca, hecto, kilo, mega, giga,
tera, peta, exa, zetta y yotta. Den también sus símbolos; por ejemplo, el de giga es
G. Encuentren también una manera de interpretar los nombres de modo que ayuden
a recordar el significado. Por ejemplo, zepto se parece a séptimo, y 37 = 21, por
tanto 1 z = 10
–21
; exa se parece a hexágono, y 36 = 18, por tanto 1 E = 10
18
.
1.2. Demuestren que un newton por
cada  coulomb  es  lo  mismo  que  un
volt por cada metro, a partir de que
1 V = 1 J/C y que 1 J = 1 N.m. 
1.3. Adhieran con cinta un rectángulo
de papel de aluminio (sirve el de la en-
voltura de un alfajor) a la pantalla de
un televisor antiguo.
8
Apaguen el tele-
visor. Después no toquen con la mano
directamente el papel, porque recibirán
una buena sacudida. Pero acerquen una
llave o cuchara, que pueden tener en la
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
18
8
Se necesita un televisor de tubo de rayos catódicos; no sirve, para esta prueba, uno chato de plasma o de cristal líquido.
Los pelos del experi-
mentador, conectado
a  50.000  V  y  aislado
de tierra, demuestran
que las cargas de la
misma  polaridad  se
repelen.
l
La  llamada  colita  ru-
tera  es  útil  en  los
transportes  de  com-
bustible, porque evita
chispas  en  el  mo-
mento de la carga. La
leyenda de que evita
dolores de cabeza ca-
rece de fundamento.
l
!
Cap 01:Maquetación 1  06/10/2010  03:22 a.m.  Página 18

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mano con confianza, o conectarlas a tierra para mayor tranquilidad. Estimen o midan
la longitud de la chispa que saltará entre el papel metálico y ese objeto. A partir del
dato de que el aire resiste aproximadamente un campo eléctrico de tres mil volt por
milímetro,
9
estimen qué tensión había entre ambos cuerpos antes de que saltara la
chispa y se produjese la descarga. Conviene no poner un papel metálico demasiado
grande, porque la chispa sería demasiado enérgica y podría dañar a personas y bienes. 
Otras fuentes de estudio
En Internet hay cursos gratuitos de todos los niveles, desde los apropiados para
niños pequeños que aún no saben leer, hasta temas especializados de investigación.
Se sugieren como palabras de búsqueda electrostática, capacitores, recreativa, Perel-
man.
F u n d a m e n t o s   d e   l a   e l e c t r o s t á t i c a
9
En lugares de gran altitud el aire es menos aislante. Resiste un trece por ciento menos de campo eléctrico, por cada
mil metros que se ascienda sobre el nivel del mar.
1 9
Cap 01:Maquetación 1  06/10/2010  03:22 a.m.  Página 19

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E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
20
Cap 02:Maquetación 1  06/10/2010  03:23 a.m.  Página 20

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Capítulo 2
Aplicaciones de la electrostática
2 1
l
Frederick Gardner Cottrell (el más alto) experimenta en
1916 con un aparato electrostático para capturar en las
chimeneas la niebla y el hollín y evitar que  contaminen el
ambiente. 
l 
Arriba, el humo sale libremente por la chimenea sin ten-
sión eléctrica.
l 
Abajo, unos alambres metálicos a 30.000 volt capturan
las partículas.
E
LECTRICIDAD
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Electrostática en la industria
Las cargas estáticas (inmóviles o, que apenas se mueven) fueron una curiosidad
recreativa y filosófica hasta el siglo XVII. Pero la Revolución Industrial les halló
aplicaciones útiles, entre ellas la de eliminar el humo de las chimeneas, que en las
grandes ciudades ensuciaba tanto el aire que a la gente enfermaba; además de que
se ensuciaba la ropa que ponían a secar.
1
Precipitación de humos y nieblas
El humo es una mezcla heterogénea de gases de combustión y partículas sólidas
de carbón, y líquidas de grasa y de agua. Esas partículas son muy pequeñas, tardan
mucho en caer y permanecen en suspensión en el aire. La niebla se compone de
gotas muy pequeñas de agua líquida, también en suspensión. El esmog (de smog,
contracción de smoke y fog, humo y niebla en inglés) es humo y niebla combinados,
que aparece en las ciudades industriales, o en el campo cuando hay incendios.
Para atrapar las partículas, se las carga con alambres alimentados con algunas
decenas de miles de volt, y se las atrae con placas o rejas cargadas con la polaridad
opuesta. Cuando el filtro se llena, se lo sacude para que el hollín y la grasa se des-
prendan y caigan en una bolsa, y se desechan sin tanto daño para el ambiente
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
22
Aplicaciones electrostáticas 
Ío,  la  viajera,  conver-
tida en vaca por Zeus
para esconderla de los
celos de Hera. (Jarrón
del año 750 a.C.)
l
niebla
humo
esmog
1
Recordemos que el trabajo se expresa en joule. Un joule es el trabajo de una fuerza de un newton que se desplaza
un metro hacia adelante.
Captura de niebla en
una taza de café. A
veces se forma una
capa de niebla en la
superficie, que desa-
parece  cuando  se
a cerca un bolígrafo
electrizado  por  fro-
tamiento.
l
Cap 02:Maquetación 1  06/10/2010  03:24 a.m.  Página 22

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