Cap 1 La Carga El Ctrica

Capítulo 1
La carga eléctrica
1.1 Introducción
El mundo que nos rodea hoy en día y nuestra vida cotidiana está llena de aplicaciones de la
electricidad que en el último siglo ha tenido un vertiginoso desarrollo. La electricidad es un
fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en
fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos, químicos, entre otros.
Laelectricidad tiene una larga historia. Thales de Mileto (aproximadamente 600 a.C.)
describe las primeras observaciones de los fenómenos de atracción eléctrica al observar cómo
trozos de ámbar (una resina fósil que los fenicios traían de las costas del mar báltico) al ser
frotados atraían pequeños objetos como pajitas o plumas. Como la palabra para el ámbar en
griego antiguo es elektron, a esta propiedad delámbar se le llamó electricidad.
Cabe indicar que dentro del estudio de la electricidad se tienen dos partes, en la primera, la
Electrostática, se estudia las cargas en reposo, mientras que en la segunda, la Electrodinámica,
se estudian las cargas en movimiento.
Las interacciones electrostáticas son muy importantes en la naturaleza pues mantienen unidos
a los átomos, a las moléculas y a nuestroscuerpos. Las fuerzas eléctricas entre cuerpos
cargados tienen muchas aplicaciones industriales: rociado electrostático de pintura y el
recubrimiento con polvos electrostáticos, la precipitación de cenizas volantes, la impresión sin
impacto por chorro de tinta y el fotocopiado. En esta última actividad por ejemplo, las
partículas de un polvo negro llamado toner que se encuentran adheridas a susesferas
portadoras por medio de fuerzas electrostáticas, son atraídas a una imagen latente con carga
positiva del documento que desea copiarse, la cual se forma sobre un tambor giratorio. Una
hoja de papel cargada atrae hacia sí las partículas del toner del tambor, después de lo cual se
funden mediante calor para obtener la copia final.
El estudio de la carga eléctrica se inicia con el estudio de losfenómenos electrostáticos.
Tomemos un experimento fácilmente reproducible para iniciar en el estudio de la carga
eléctrica: Si se frota una varilla de plástico con un trozo de piel y hacemos el mismo
procedimiento con otra varilla de plástico, podemos ver que las varillas de plástico tienden a
repelerse cuando las acercamos. Si frotamos una varilla de vidrio con seda y hacemos el
mismo procedimientocon otra varilla de vidrio, podemos ver que las varillas de vidrio
también tienden a repelerse si las acercamos. Ahora, si tenemos una varilla de plástico y otra
de vidrio, una frotada con piel y otra con seda respectivamente, cuando las acercamos estas
varillas se atraen. Ver figura 1.1
Benjamín Franklin (1706-1790), notable científico norteamericano, sugirió que todo objeto
poseía una cantidad“normal” de electricidad, y esta electricidad podía transferirse de un
objeto a otro por frotación permitiendo a un objeto “cargarse”, de modo que uno tenga exceso
de electricidad y el otro un defecto de electricidad, siempre del mismo valor. Asimismo
describió a las cargas resultantes con los signos más y menos o cargas positiva y carga
negativa.

Capítulo 1: La carga eléctrica

Seda

PielVarilla de
vidrio

Varilla de
plástico

Varillas de vidrio
o de plástico

Varilla de
plástico

Varilla de
vidrio

Figura 1.1 Ejemplos de atracción y repulsión de cuerpos cargados.

Explicó que el plástico frotado con piel tendrá carga negativa o “defecto de electricidad” y la
piel tendrá una carga positiva o “exceso de electricidad”, ambos de igual magnitud. Del
mismo modo, la barra de vidrio frotadacon seda tendrá una carga positiva y la seda tendrá
una carga negativa de igual magnitud. De este modo, las dos varillas de plástico poseen el
mismo signo de carga y por lo tanto se repelen, de manera igual sucede con las varillas de
vidrio. Sin embargo, una varilla de vidrio y una varilla de plástico poseen distintos signos de
carga y se atraen mutuamente. Este razonamiento se muestra en la...