Aplicaciones de La Electrostática

Aplicaciones de la Electrostática

Introducción.

Los principios de la electrostática han sido la base para el desarrollo de diversos disp dispos osit itiv ivos os con con

dife difere rent ntes es apli aplica caci cion ones es;;

entr entre e

esto estos s

se encu encuen entr tran an los los

generadores generadores eléctricos para acelerar partículas elementales, los precipitadores precipitadores elementales utilizados para reducir la contaminación atmosférica de las centrales carb carboo-el eléc éctr tric icas as,, y la xero xerogr graf afía ía ue ue ha revo revolu luci cion onad ado o la tecn tecnol olog ogía ía del del procesamiento de imágenes, entre otros! Contenido. El generador Van de Graaff:

"uando un conductor  conductor  se pone en contacto con el interior de un conductor hueco, toda la carga del primer conductor se transfiere al conductor hueco! #n principio, la carga carga en el cond conduct uctor or hueco hueco y su poten potencia ciall puede pueden n incre incremen mentar tarse se sin límite límite repitiendo el proceso! #n $%&% 'obert (! )an de *raaff +$%$-$%./ utilizó este principio para dise0ar y construir un generador electrostático! #ste tipo de generador se usa de manera extensa en la investigación de física nuclear! Los generados generados )an )an de *raaff pueden producir producir diferencias diferencias de potencial tan altas como & millones de volts! Los protones acelerados a través de estas diferencias de pote potenci ncial al tan tan grand grandes es recib reciben en sufic suficien iente te energ energía ía para para inici iniciar ar reacc reaccion iones es nucleares entre ellos mismo y varios n1cleos blancos! Precipitador electrostático:

2tra 2tra import importan ante te aplic aplicac ación ión de la desc descarg arga a eléct eléctric rica a en gases gases un dispos dispositi itivo vo llam llamad ado o precipitador instrumento o se utiliza utiliza para eliminar  eliminar  precipitador electrostátic electrostático o! #ste instrument partículas de materia de los gases de combustión, reduciendo de este modo la

contaminación en el aire, en especial es 1til en las centrales carbo-eléctricas y en operaciones industriales ue generan grandes cantidades de humo! Los precipitadores electrostáticos atrapan las partículas de materia a través de la ionización de las mismas; este llamado también filtro de aire electrostático es un dispositivo ue remueve gas ue fluye usando la fuerza de una carga electrostática inducida! Los precipitadores electrostáticos son dispositivos de filtración altamente eficientes, ue mínimamente impiden el flu3o de los gases a través de dispositivo y pueden remover fácilmente finas partículas como polvo y humo de la corriente de aire! Xerografía:

#s un proceso de impresión ue emplea electrostática en seco para la reproducción o copiado de documentos o imágenes! La base 1nica del proceso es el empleo de un material fotoconductor para formar una imagen! 4na superficie es cargada con electricidad estática en forma uniforme! 5icha superficie es expuesta a luz ue descarga o destruye la carga eléctrica, uedando cargadas solo auellas áreas donde hay sombra! 4n pigmento de polvo +tinta seca o tóner / se fi3a en estas áreas cargadas haciendo visible la imagen, ue es transferida al papel mediante un campo electrostático! #l uso de calor y presión fi3an la tinta al papel! La xerografía es la tecnología base de la actuales fotocopiadoras, impresoras láser  e impresoras digitales de producción! 6e estima ue en &7 se realizaron 7 billones de páginas en productos ue hoy existen gracias a esta tecnología, lo ue la convierte en el método más usado para imprimir documentos en las oficinas! 6eg1n la revista Fortune  este es 8el producto más exitoso de todos los tiempos comercializado en los #stados 4nidos de 9mérica:! Microscopio de Ion de Campo:

La microscopía de iones en campo  +<=/ es una técnica analítica empleada en ciencia de materiales! #l microscopio de iones en campo es una variedad de microscopio ue

puede

ser

usado

para visualizar

la

ordenación

de

los átomos ue forman la superficie de la punta afilada de una agu3a de metal! ue la primera técnica con la ue se consiguió resolver espacialmente átomos individuales! #n la <=, se produce una agu3a de metal afilada y se coloca en una cámara de ultra alto vacío, ue después se llena con un gas visualizador tal como el helio o el neón! La agu3a se enfría hasta alcanzar al menos temperaturas del nitrógeno líuido! Luego se aplica un volta3e positivo ue va de >! a $! voltios sobre la punta! Los átomos de gas absorbidos por la punta se ven ionizados por el fuerte campo eléctrico ue existe en las proximidades de ella! La curvatura de la superficie cercana a la punta provoca una magnetización natural; los iones son repelidos bruscamente en dirección perpendicular a la superficie +un efecto de ?proyección de punto?/! 6e coloca un detector de modo ue pueda recoger esos iones repelidos; y la imagen formada por todos los iones repelidos puede tener la resolución suficiente como para mostrar átomos individuales en la superficie de la punta! 5esafortunadamente los elevados campos eléctricos imponen también grandes esfuerzos mecánicos cerca de la punta de la muestra lo cual limita la aplicación de la técnica a elementos metálicos resistentes, como el tungsteno y el renio!  9l contrario ue los microscopios convencionales, donde la resolución espacial se ve limitada por la longitud de onda de las partículas empleadas en la visualización, el microscopio basado en <= funciona por proyección y alcanza resoluciones atómicas, con una magnificación aproximada de unos pocos millones de aumentos!

ísica <<