Electricidad

Unidad IV: Electricidad
La palabra electricidad proviene del vocablo griego elektron, que significa ámbar.
El ámbar es una resina fósil transparente de color amarillo, producido en tiempos
muy remotos por árboles que actualmente son carbón fósil.
4.1.- Fuerza Eléctrica:
Toda la materia, es decir, cualquier tipo de cuerpo, se compone de átomos y estos
de partículas elementales como loselectrones, protones y neutrones. Los
electrones y protones tienen una propiedad llamada carga eléctrica (figura 12.5).

Los neutrones son eléctricamente neutros porque carecen de carga. Los
electrones poseen una carga negativa, mientras los protones la tienen positiva.
El átomo está constituido por un núcleo, en él se encuentran los protones y los
neutrones, y a su alrededor giran loselectrones. Los átomos de cualquier

elemento químico son neutros, ya que tienen el mismo número de protones o
cargas positivas y de electrones o cargas negativas. Sin embargo, un átomo
puede ganar electrones y quedar con carga negativa, o bien, perderlos y adquirir
carga positiva. La masa del protón es casi 2 mil veces mayor a la del electrón,
pero la magnitud de sus cargas eléctricas es la misma.Por tanto, la carga de un
electrón neutraliza la de un protón.
El frotamiento es una manera sencilla de cargar eléctricamente un cuerpo. Por
ejemplo, cuando el cabello se peina con vigor pierde algunos electrones,
adquiriendo entonces carga positiva; mientras tanto el peine gana dichos
electrones y su carga final es negativa (figura 12.6). Es decir, cuando un objeto se
electriza la carga nose crea, pues siempre ha estado ahí, ni se producen nuevos
electrones, sólo pasan de un cuerpo a otro. Esta observación posibilita
comprender la ley de la conservación de la carga que dice: es imposible producir o
destruir una carga positiva sin producir al mismo tiempo una carga negativa de
idéntica magnitud; por tanto, la carga eléctrica total del Universo es una magnitud
constante, no secrea ni se destruye.

Interacción en cargas de igual o diferente signo:
Un principio fundamental de la electricidad es el siguiente: cargas del mismo signo
se repelen y cargas de signo contrario se atrae. Este principio puede demostrarse
fácilmente mediante el empleo de un péndulo eléctrico (figura 12.7), que consiste
en una esferilla de médula de saúco o bien una esferilla de unicelsostenida por un
soporte con un hilo de seda aislante; también se necesita una barra de vidrio, una
de ebonita (material plástico de caucho endurecido con azufre), o bien una regla
de plástico y un trapo de lana.

Se procede como sigue: con el trapo de lana se frota vigorosamente la barra de
ebonita o la regla de plástico y después se acerca a la esferilla, se observa que
ésta se acerca a la barrade ebonita o a la regla de plástico hasta que entran en
contacto. Después se aleja y al acercarse el plástico a la esfera, ésta siempre se
aleja (figura 12.8).

Para explicar qué sucede, consideraremos lo siguiente. Al frotar el plástico, éste
adquiere una propiedad que no tenía y se manifiesta al atraer la esfera; cuando la
esfera toca el plástico adquiere también esa propiedad y entonceses rechazada
por la barra de plástico. Después, la barra de vidrio se frota con el trapo de lana y
se acerca a la esfera. Se observa que mientras que la esfera era rechazada por la
barra de plástico, ahora es atraída por la barra de vidrio hasta tocarse, adquirir la
propiedad del vidrio y después ser rechazada. De acuerdo con lo observado,
concluimos que la propiedad que adquiere el plásticoes diferente de la que
adquiere el vidrio. Si denominamos carga eléctrica a dicha propiedad, debemos
concluir que ambos quedan cargados, aunque en forma distinta: el vidrio de una, a
la que llamamos positiva, y el plástico de otra, a la que denominamos negativa.
El vidrio y el plástico, como hemos señalado, al ser frotados adquieren cargas de
distinto signo y, sin embargo, atraen a la...