Poder de las puntas En Electrostática Electrostática,, el poder de las puntas está puntas está íntimamente relacionado con el concepto de la rigidez dieléctrica. dieléctrica. Ésta es el mayor valor de campo eléctrico que puede aplicarse a un aislante sin que se vuelva conductor. Este fenómeno fue descubierto hace 200 años por Benjamin por Benjamin Franklin, Franklin , al observar que un conductor con una porción puntiaguda en su superficie, descarga su carga eléctrica a través del aguzamiento y por lo tanto no se mantiene electrizado. Actualmente se sabe que esto se produce debido debido que en en un conductor electrizado tiende a acumular la carga en la región puntiaguda. La concentración de carga en una región casi plana es mucho menor que la acumulación de carga eléctrica en un saliente acentuado. Debido a esta distribución, el campo eléctrico de las puntas es mucho más intenso que el de las regiones planas. El valor de la rigidez dieléctrica del aire en la porción más aguzada será sobrepasado antes que en las otras regiones, y será por ello que el aire se volverá conductor y por allí escapará la carga del conductor.
Efecto de las puntas
Cuando los conductores metálicos terminan en punta se acumula mucha carga en ellas, la densidad de carga es muy alta y en las proximidades se crea un intenso campo que ioniza el aire.
Este efecto fue descubierto por el norteamericano Franklin y en él se basa su invento del pararrayos publicado en 1753 en su famoso “Almanaque del pobre Richard”. Los pararrayos iniciales consistían en una varilla de unos dos metros de largo colocada en la parte alta de los edificios y unida eléctricamente a tierra por medio de un cable conductor. En la punta del pararrayos se ioniza el aire y por esa parte del aire, que conduce mejor que el resto, se desplaza el rayo.Si se produce una descarga la chispa es conducida a tierra a lo largo del cable. Parece ser que Franklin lanzó una cometa de seda, con una punta metálica en la parte más alta, unida a un cordel también de seda. Del cordel colgaba una llave. Para conocer el relato de su experiencia pulsa aquí.
o es muy conveniente repetir la experiencia de Franklin por el peligro de ser alcanzados por el rayo.
Las puntas cargadas positivamente producen viento eléctrico positivo. Las puntas cargadas negativamente producen viento eléctrico negativo . Pulsa aquí para ver una animación.
ELECTROSTÁTICA DE LOS CONDUCTORES EN EQUILIBRIO
PODER DE LAS PUNTAS Si tenemos un conductor suficientemente cargado y soldamos a su superficie una varilla que termine en una punta aguda, se observa que. por esta punta las cargas son lanzadas al exterior al ser repelidas por las carga restante de la superficie del conductor. Para comprender el fenómeno descrito, supongamos una superficie conductora cargada y en su interior un punto P, en el cual, como sabemos, el campo es nulo. Esto nos indica que las Intensidades de campo que producen las cargas de los casquetes A y B, obtenidos al dar un corte por un plano cualquiera que pase por P, sobre el punto P son igualas y contrarias.
Supongamos que, por efecto de una gran fuerza, cogemos un pellizco a la superficie esférica en el casquete B, dándole una forma terminada en punta. La posición del punto P no variará y la intensidad del campo en él tampoco podrá variar, ya que en el Interior de un conductor cargado la intensidad de campo siempre tiene que ser nula. Ahora bien, al deformar la superficie la hemos alejado del punto P, pero la intensidad de campo producida por lo que era anteriormente el casquete B no puede haber disminuido, pues la intensidad de campo en P, en este caso, no sería nula. Este razonamiento nos lleva a la conclusión de que, necesariamente, la densidad de carga, σ en la parte deformada tiene que haber aumentado para compensar el alejamiento de la superficie de modo que se siga cumpliendo que el campo en P sea nulo. Al aceptar este hecho nos encontramos con que la presión electrostática en la punta, que depende del valor de σ en la zona, habrá aumentado asimismo por valer lo indicado en (*) y crecer con el cuadrado de la densidad de carga, σ.
Por tanto, la presión n las puntas es mucho mayor de la normal, al ser la densidad de cargas en ellas muy elevada, con lo cual, y si dicha presión es suficientemente grande, las cargas son lanzadas a través de ellas al medio exterior. Las puntas son un sistema idóneo para dejar libre paso de cargas de un medio a o-tro utilizándose como pararrayos, ya que a través de la punta de dicho pararrayos se produce la descarga aire-tierra. Siguiente capítulo GENERADOR DE VAN DER GRAAFF
