ELECTRICIDAD: 

                 o   Electrización de los cuerpos.

§  Tales se dio cuenta que el ámbar luego de haber sido frotado con piel de animal, adquiría una propiedad de atraer cuerpos ligeros.

§  Luego Gilbert, sabiendo que el ámbar en griego corresponde  a elektron, comenzó a utilizar el término “eléctrico” para referirse a todo cuerpo que se comportara como el ámbar.

§  En estos tiempos, sabemos que todas las sustancias se pueden comportar de manera similar al ámbar. (ejemplo: papelitos y regla)

o   Carga eléctrica.

§  Al realizar experimentos con varios cuerpos electrizados, encontramos que existen dos grupos:

·         El primer grupo está constituido por aquellos que están electrizado positivamente y que se repelen entre sí.

·         En el segundo grupo también se repelen entre sí, pero se atraen con los del grupo anterior y se dice que están electrizados negativamente.

·         Conclusión: cargas iguales se repelen y cargas opuestas de atraen.

o   Conservación de la carga eléctrica.

§   En un átomo neutro la cantidad de protones y electrones es la misma, es decir las cargas se compensan.

§  Cuando se dice que un cuerpo tiene carga positiva, es porque tiene más protones que electrones, y cuando se dice que tiene carga negativa es porque tiene más electrones que protones.

§  Todo cuerpo está formado por átomos, por lo que está formado por protones y electrones.

§  Es importante notar que cuando se electriza un cuerpo no se crean ni se destruyen electrones, sólo pasan de un material a otro. Es decir, la carga se conserva.

§  Todo objeto que tiene carga eléctrica tiene exceso o falta de alguna cantidad entera de electrones, es decir, los electrones no pueden dividirse en fracciones, por lo que la carga es granular. Nunca se han apreciado unidades más pequeñas de carga. La carga de un electrón es igual a la del protón pero con signo distinto y es de – 1,6 x 10 ^-19 C. En resumen, todos los objetos cargados tienen una carga de magnitud igual a un múltiplo entero de la carga de un solo electrón.

o   Cuando frotamos dos cuerpos, como la regla con la chomba, uno de ellos queda cargado positivamente dado que pierde electrones y el otro queda cargado negativamente ya que gana electrones.

o   El átomo que ejerza menor fuerza sobre sus electrones los perderá. Es por esto que un cuerpo podrá electrizarse positiva o negativamente dependiendo del cuerpo con el cual se frote.

o   Una pequeña tabla en donde las sustancias van a quedar positivas si se frotan con las que siguen y negativas si se frotan con las que las anteceden.

§  Plexiglás

§  Vidrio

§  Marfil

§  Lana

§  Madera

§  Papel

§  Seda

§  Azufre

Ejercicios (Física General con Experimentos Sencillos, Máximo y Alvarenga)

1.  Dos hojas de un mismo tipo de papel son frotadas entre sí. ¿Quedarán electrizadas? ¿Y si frotamos dos barras hechas de un mismo tipo de plástico? Explique.

2.   Considerando una barra de goma (o caucho) electrizada negativamente al ser frotada con lana, responda:

a.       ¿El trozo de lana quedo electrizado?

b.      ¿Cuál es el signo de carga en la tela de lana?

c.       ¿Cuál de los dos cuerpos recibió electrones?

d.      ¿Cuál de los dos cuerpos quedo con exceso de protones?

3.    En el proceso de electrización al frotar una barra de vidrio con seda, el vidrio adquiere carga positiva y la seda carga negativa. El número de electrones en exceso de la seda (cantidad de carga en esta), ¿es mayor, menor o igual al número de protones en exceso en el vidrio (cantidad de carga en el vidrio)?

4.       Un pedazo de marfil se frota con una hoja de papel.

a.       ¿Cuál será el signo de la carga eléctrica que adquiere cada uno?

b.      ¿Cuál de ellos perdió electrones?

5.     Una barra de plexiglás (acrílico) es frotada con un pedazo de lana y a un terrón de azufre que se le frota con una hoja de papel, diga si la barra de plexiglás atraerá o repelerá.

a.       Hoja de papel

b.      Al terrón de azufre.

o   Conductores y aisladores (aislantes)

§  Los Conductores en sus átomos tienen electrones en las capas más lejanas que no permanecen unidos a sus respectivos átomos, y adquieren libertad de movimiento en el interior del sólido. Estos se denominan electrones libres.

·       Mediante estos electrones libres el posible que la carga sea transportada por medio de ellos y decimos que esta sustancia es un conductor.

·       Los mejores conductores son los  METALES.

§  Los dieléctricos o aislantes son aquellos en donde los electrones están más ligados al núcleo, por lo que se dificultará el desplazamiento de  las cargas a través de ellos.

·   Ejemplos de estos son el Vidrio, el plástico, el papel, la  porcelana, la madera, entre otros.

§  Un cuerpo electrizado conectado mediante un conductor a tierra tenderá a su estado neutro.

§  En climas húmedos los cuerpos se descargan fácilmente debido a que la humedad vuelve conductor al aire.

Ejercicios (Física General con Experimentos Sencillos, Máximo y Alvarenga)

1.       Se sabe que el cuerpo humano es capaz de conducir las cargas eléctricas. Explique, entonces, por qué una persona con una barra metálica en sus manos no consigue electrizarla por frotamiento.

2.       Un bus en movimiento adquiere carga eléctrica debido al roce con el aire.

a.       Si el ambiente del lugar es seco, ¿el bus permanecerá electrizado? Explique.

b.      Al agarrase de un bus para subir en él, una persona “recibirá un choque” ¿por qué?

c.       Este hecho no es común en climas húmedos ¿por qué?

3.       Para evitar la formación de chispas eléctricas, los camiones que transportan gasolina suelen traer arrastrando por el suelo una cadena metálica. Explique por qué.

4.       En las industrias de textiles o de papel, estos materiales se encuentran en constante frote con las piezas de las maquinas de producción. Para evitar incendios, el aire ambiental es humedecido continuamente. ¿A qué se debe este procedimiento?