Cargas eléctricas y formas de electrización
¿Qué es la electricidad?
En el siglo VII a.C. Tales de Mileto ya sabía que si se frotaban un trozo de ámbar y un paño, ambos eran capaces de atraer hacia la zona frotada pequeñas partículas o materiales muy ligeros (trocitos de papel). Los griegos llamaron a este fenómeno electricidad (de élektrón “ámbar”). Es una cualidad que adquirían los cuerpos cuando se frotaban.
Si pensamos en algunos hechos de la vida cotidiana:
1.- Nos frotamos el pelo con un globo, observamos que nuestro pelo es atraído.
Acercamos un papel al televisor, cuando lleva un rato funcionando, vemos que queda pegado a la pantalla.
2.- En una tormenta se generan rayos, éstos son el resultado de una concentración sustancial de carga en las nubes, la cual finalmente se descarga en el suelo.
Estos fenómenos de electrización llevaron a investigar la presencia de partículas dentro del átomo. El descubrimiento del electrón permitió explicar los fenómenos eléctricos.
Carga eléctrica
Todos los fenómenos descritos anteriormente se deben a una propiedad de materia llamada carga eléctrica.
La unidad de carga en el S.I es el Coulomb (C). Cuando esta unidad resulta muy grande se utiliza el µC= 10-6 C.
El valor más pequeño de carga eléctrica es el electrón.
Propiedades de la carga eléctrica:
1.- Existen dos tipos de carga eléctrica:
Positiva: arbitrariamente se dio este nombre a la carga adquirida por el vidrio frotado.
Negativa: a la carga que adquiere el ámbar.
2.- Las cargas eléctricas del mismo signo (las dos positivas o las dos negativas) se repelen. Por el contrario, si las dos cargas eléctricas son de distinto signo (una positiva y la otra negativa), habrá atracción entre ellas.
3.- La carga se conserva. En la electrización no se crea carga, solo se transmiten los electrones de unos cuerpos a otros
4.- Las cargas eléctricas se explican a partir de la estructura atómica de la materia. La carga positiva es la carga de los protones y la negativa la de los electrones.
Si un cuerpo está cargado positivamente es por tener un defecto de electrones; es decir, por perder electrones. Si un cuerpo está cargado negativamente es por tener más electrones que protones, ha ganado electrones.
Los cuerpos sin carga, neutros, son aquellos que tienen el mismo número de protones que de electrones.
Un cuerpo está cargado cuando pierde o gana electrones.
FORMAS DE ELECTRIZACIÓN
Existen tres formas de electrizar un cuerpo: electrización por frotación, contacto e inducción.
Frotación
Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones igual al número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. Si se frota una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda. Si se frota un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño al lápiz.
El vidrio adquiere una carga eléctrica positiva (mayor número de protones) al perder un determinado número de cargas negativas (electrones); estas cargas negativas son atraídas por la seda, con lo cual se satura de cargas negativas. Al quedar cargados eléctricamente ambos cuerpos, ejercen una influencia eléctrica en una zona determinada, que depende de la cantidad de carga ganada o perdida, dicha zona se llama campo eléctrico, una explicación sobre los materiales y cómo se cargan puede hallarse en el efecto triboeléctrico.
Contacto
En la electrización por contacto, el cuerpo conductor es puesto en contacto con otro cuya carga es nula. Aquel cuerpo que presente un exceso relativo de electrones los transferirá al otro. Al finalizar la transferencia los dos cuerpos quedan con carga de igual signo, ya que cargas iguales se repelen. Al mismo tiempo se crea una barra nuclear que impide el movimiento de partículas sub biónicas nucleares.
Inducción
Cuando un cuerpo cargado se acerca a uno descargado sin llegar a tocarlo, las cargas en este último se reagrupan en dos regiones distintas del mismo, debido a que los electrones del cuerpo descargado son atraídos o repelidos a uno de los extremos según sea el caso; al alejarse nuevamente el cuerpo cargado desaparece ese reagrupamiento de cargas.