Electrización de los cuerpos
Los primeros fenómenos eléctricos de los que se tiene conocimiento datan de 600 años antes de nuestra era. Los antiguos griegos conocían la existencia de sustancias como el ámbar[1], que al ser frotada con piel adquirían la propiedad de atraer a cuerpos ligeros como: plumas de aves, hojarascas, pequeñas pajas, etc. Posteriormente, William Gilbert (1544-1603) descubrió la existencia de otras sustancias que tenían este mismo comportamiento y por eso los denominó “eléctricos”. Fue así como se introdujo la palabra electricidad en la ciencia.
El fenómeno de la electrización de los cuerpos Siguiendo el curso de la historia de este conocimiento, podemos proceder del mismo modo a como lo hicieron los griegos pero utilizando materiales a tu alcance.
Algunos cuerpos cuando son frotados entre sí adquieren la propiedad de atrae a otros cuerpos ligeros. En estos casos se dice que se han electrizado.
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Al peinar el cabello, el peine se electriza. Después de frotado, el peine es capaz de atraer a cuerpos ligeros como el cabello. Este fenómeno es apreciable fácilmente en los días secos y fríos. | Al frotar el globo con un pedazo de papel o tela adquiere la propiedad de atraer pedacitos de papel. En este caso el globo está electrizado. |
Algunos cuerpos cuando son frotados entre sí adquieren la propiedad de atrae a otros cuerpos ligeros. En estos casos se dice que se han electrizado.
En la electrización siempre intervienen dos cuerpos y ambos se electrizan.
De los cuerpos que al ser frotados adquieren la propiedad de atraer a otros, comúnmente, se dice que están electrizados, o que se han cargados eléctricamente.
Por medio de la experimentación, los científicos, desde el siglo XVIII, conocen la existencia de dos tipos de cargas a las que se le denomina positiva y negativa. Para determinar si un cuerpo está electrizado y el tipo de carga eléctrica que posee se utiliza el electroscopio[2].
Cuando determinados cuerpos son frotados entre sí, pueden adquirir o ceder electrones y quedan ambos electrizados y quedan ambos electrizados.
En estado natural, o sea, sin ser frotados, los cuerpos son eléctricamente neutros. Esto significa que tienen el mismo número de electrones (-) que de protones (+). |
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Al frotar los cuerpos estos pueden captar o ceder electrones, en función de esto quedan electrizados positivamente o negativamente. | ||
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Fundamental :
Los cuerpos electrizados interactúan de modo que: los cuerpos electrizados con el mismo tipo de electricidad se repelen y los electrizados con diferente tipo de electricidad se atraen. Convencionalmente, a la electricidad que es como la adquirida por el vidrio al ser frotado con seda se le llama positiva (+) y a la que adquieren las resinas al ser frotadas con piel, negativa (-).
La interacción entre los cuerpos cargados se produce mediante un sistema físico denominando campo eléctrico, es decir el campo eléctrico es un sistema que entre sus propiedades tiene la de trasmitir la interacción entre los cuerpos electrizados.
Estudio de caso : Formas de electrización
Durante el proceso de electrización se produce una transferencia de electrones entre los cuerpos involucrados en la electrización. ¿Será el frotamiento la única forma de electrizar a los cuerpos?
Consulta el recurso y encuentra la respuesta a la interrogante anterior.
Haz un resumen de las diferentes formas de electrización.
En general, los cuerpos se pueden electrizar por tres procedimientos básicos: frotamiento, contacto, inducción.
¿Por qué unos cuerpos se electrizan al ser frotados y otros no?
Resulta que unos materiales conducen la electricidad mejor que otros. Por ejemplo: los plásticos y otras sustancias resinosas la conducen muy mal, el cuerpo humano bastante bien y los metales muy bien. Por eso es que podemos electrizar un cuerpo de plástico que sostenemos con la mano, mientras que uno metálico no.
Un globo frotado con papel o paño es capaz de atraer a pequeños pedacitos de papel.
Cuando un cuerpo se electriza se dice que se cargado eléctricamente.
Conductores y aisladores
Los materiales como el plástico y el vidrio retienen las cargas eléctricas después de ser frotados. Estos no permiten el desplazamiento de las partículas eléctricas hacia otras partes del cuerpo y se denominan aisladores. Aquellos que como los metales permiten el movimiento de las partículas eléctricas a través de ellos se denominan conductores de la electricidad.
: ¿Qué sucede al electrizar una varilla de plástico?
Al frotar una varilla de plástico con un pedazo de papel, la primera se carga negativamente, mientras que el papel se carga positivamente.
Tanto el papel como el plástico son materiales aisladores, es decir, en ellos no existen electrones libres. No obstante, en el caso del plástico, los núcleos de sus átomos atraen con mayor fuerza a los electrones de su última capa, que los átomos de papel. Al poner en contacto la varilla con el papel, en la zona de contacto, los núcleos de los átomos del plástico extraen (arrancan) electrones de la capa externa de los átomos del papel. Como consecuencia se produce una transferencia de electrones de los átomos del papel a los del plástico los cuales los retienen en su última capa sin posibilidad de que puedan desplazarse libremente por el interior de la estructura. Por tal razón, la varilla adquiere una carga eléctrica negativa en la zona de contacto, mientras que el papel adquiere una igual, pero positiva.
En ambos cuerpos la carga adquirida permanece aislada en esta zona sin poder trasladarse de ella.
: ¿Cómo electrizar una varilla metálica?
utilizando un mango aislador para sostenerla mientras se frota.
suspendida de un hilo aislante y luego, la ponemos en contacto con otro cuerpo previamente electrizado.
suspendida de un hilo aislante y luego, le aproximamos un cuerpo previamente electrizado.
Saber más : Conductores electrónicos y conductores iónicos
Pueden dividirse en electrónicos e iónicos. En los conductores de tipo electrónico, como los metales, los portadores de carga eléctrica libres son los electrones. En los conductores iónicos son los electrólitos y gases ionizados, en los pueden desplazarse iones positivos y negativos, como por ejemplo en las soluciones salinas, alcalinas y ácidas.
Los metales pueden considerarse formados por una red cristalina de iones positivos en torno a los cuales se mueven electrones en trayectorias irregulares. Son llamados electrones libres o de conducción.
: Ejercicio sobre: Electrización de los cuerpos
Con un pedazo de papel metálico se prepara un cilindro que se cuelga de un soporte mediante el hilo (aislador). Si electrizamos con un pedazo de papel una varilla de plástico y después ponemos en contacto su parte electrizada con el cilindro.
a) ¿Qué fenómeno se produce a partir de ese momento?
b) Describe el comportamiento del cilindro si le aproximamos una varilla de vidrio previamente electrizada.
c) Si tocamos primero el cilindro con una varilla neutra de plástico y después con un pedazo de alambre de cobre que sostenemos con una mano. ¿Qué sucede en cada caso?