Electromagnetica

CARGA ELECTRICA

Objetivo: Que el alumno comprenda el concepto de carga eléctrica para aplicarlo y relacionarlo con fenómenos físicos, así como también la Ley de Cargas la Ley de Coulomb.

Material y equipo a utilizar:

1 Electroscopio
1 Varilla de Lucita
1 Varilla de Vulcanita
1 Placa Base
2 Varillas Soporte
2 Bolas de caña deshidratada
Seda
Lana
Hilo de Seda

Introducción:Desde hace muchos años, la humanidad conoce un interesante fenómeno: ciertos materiales, al ser frotados con fuerza, adquieren la curiosa propiedad de atraer cuerpos ligeros, como trocitos de papel cabellos, pequeñas plumas de ave…etc
Ya en el siglo VII a.c. el filósofo griego Tales de Mileto, citaba la propiedad del ambar de atraer cuerpos ligeros al ser frotados con lana. Precisamente, el terminoelectricidad procede del griego elektron, que significa “ámbar”.

La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La interacciónentre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad de la partícula para intercambiar fotones.
Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre seconserva. Es decir, la suma algebraica de cargas positivas y negativas presente en cierto instante no varía. Qi=Qf.

Hay dos tipos de carga eléctrica, la positiva y la negativa. Dos cargas eléctricas del mismo signo (las dos positivas o las dos negativas) se repelen. Por el contrario, si las dos cargas eléctricas son de distinto signo (una positiva y la otra negativa), habrá atracción entreellas.
Las cargas eléctricas se explican a partir de la estructura atómica de la materia. La carga positiva la llevan los protones y la negativa los electrones. Si un cuerpo está cargado positivamente es por tener un exceso de protones; es decir, como lo que se mueve suelen ser los electrones, por tener menos electrones que protones. Por otro lado, si un cuerpo está cargado negativamente es portener más electrones que protones. Los cuerpos sin carga son aquellos que tienen el mismo número de protones que de electrones.

átomo eléctricamente neutro
átomo con carga negativa

átomo con carga positivaLas experiencias de electrización pusieron de manifiesto que: Cargas eléctricas de distinto signo se atraen y cargas eléctricas de igual signo se repelen.

Una experiencia sencilla sirvió de apoyo a Franklin para avanzar en la descripción de la carga eléctrica como propiedad de la materia. Cuando se frota la barra de vidriocon el paño de seda, se observa que tanto una como otra se electrizan ejerciendo por separado fuerzas de diferente signo sobre un tercer cuerpo cargado. Pero si una vez efectuada la electrización se envuelve la barra con el paño de seda, no se aprecia fuerza alguna sobre el cuerpo anterior. Ello indica que a pesar de estar electrizadas sus partes, el conjunto paño-barra se comporta como si no loestuviera, manteniendo una neutralidad eléctrica.
Se ha visto que existen en la Naturaleza dos tipos de cargas, positiva y negativa, y que la cantidad más pequeña de carga es el electrón (misma carga que el protón, pero de signo contrario). También se ha visto que existe una fuerza entre las cargas.

Polarización:
Identificación de la carga eléctrica en un conductor ya sea positiva o...