Cargas Eléctricas

4. Cargas Eléctricas
El texto y las imágenes aquí publicadas son tomados del libro: Electricity One-Seven. 2th. ed. / Harry Mileaf. Indiana : Hayden Books, 1995.

Ley de las cargas eléctricas

La carga negativa de un electrón es igual, pero opuesta, a la carga positiva de un protón.

Las cargas de un electrón y un protón se llaman cargas electrostáticas. Las líneas de fuerza asociadas concada partícula producen campos electrostáticos. Debido a la forma en que interactúan estos campos, las partículas cargadas pueden atraerse o repelerse entre sí. La ley de las cargas eléctricas dice que las partículas que tienen cargas del mismo tipo se repelen y las que tienen cargas diferentes, se atraen.
Un protón (+) repele a otro protón (+).
Un electrón (-) repele a otro electrón (-).
Unprotón (+) atrae a un electrón (-).
Debido a que los protones son relativamente pesados, tiene poco efecto la fuerza de repulsion que ejercen entre sí dentro del núcleo de un átomo.



Cargas atómicas


Normalmente, un átomo contiene el mismo número de electrones y protones, de manera que las cargas iguales y opuestas, es decir las negativas y positivas, equilibran entre sí y hacen que elátomo sea eléctricamente neutro. Ahora bien, según ya se explicó, lo que le da al átomo de un elemento sus propiedades características, es el número de los protones que tiene en núcleo; pero el número de electrones puede variar.

Sin un átomo contiene menos electrones que protones, tendrá una carga positiva. Si tiene más electrones que protones tendrá una carga negativa. Los átomos cargadosreciben el nombre de iones.

Materiales eléctricamente cargados

Cuando en un trozo de material eléctricamente neutro muchos átomos pierden o ganan electrones, el material quedará cargado. Hay muchas maneras de producir estos cambios en los átomos, según se explicará más adelante. El método que descubrieron los antiguos griegos fue el de la fricción. Por ejemplo, si se frota una varilla de vidriocon un trozo de seda, la varilla de vidrio le donará algunos electrones a la seda. La varilla de vidrio se cargará positivamente y la seda quedará cargada negativamente.



Carga por contacto

Se puede cargar negativamente una varilla de caucho frotándola con piel. Mediante esta varilla de caucho cargada, ahora se puden cargar otros materiales, por ejemplo cobre, con sólo tocarlos. Este métodorecibe el nombre de carga por contacto, y se basa en el hecho de que la carga negativa de la varilla tiende a repeler electrones de la superficie de la varilla.

Los electrones en la superficie de la varilla de caucho pasarán a la superficie de la varilla de cobre suspendida para darle una carga negativa. Si en lugar de una varilla de caucho negativa se usa una varilla de vidrio positiva, loselectrones de la superficie de la varilla de cobre al ser atraídos le darán una carga positiva.



Carga por inducción


Debido a que los electrones y los protones tienen fuerzas de atracción y repulsión, un objeto se puede cargar sin que lo toque el cuerpo cargado, por ejemplo, si la varilla de caucho cargada negativamente se acerca a una pieza de aluminio, la fuerza negativa de la varillade caucho repelerá a los electrones de la varilla del aluminio hacia el otro extremo. Un extremo de la varilla será entonces negativo y el otro positivo. Cuando se aleja la varilla de caucho, los electrones en la varilla de aluminio se redistribuirán para neutralizar la carga de la varilla. Si se desea que el aluminio permanezca cargado, hay que acercar nuevamente la varilla de caucho y luegotocar con el dedo el extremo negativo. Entonces, los electrones saldrán de la varilla a través del cuerpo del operario. Las cargas son sumamente pequeñas, de manera que no se siente nada.) Después, si se retira el dedo antes de alejar la varilla de caucho, la varilla de aluminio permanecerá cargada. Este método se llama el de carga por inducción.

Neutralización de una carga

Después de frotar...