Induccion Electrostatica

La inducción electrostática
Es la redistribución de la carga eléctrica en un objeto, causada por la influencia de cargas cercanas. La inducción fue descubierta por el científico británico John Canton en 1753, y por el profesor sueco Johan Carl Wilcke en 1762. Los generadores electrostáticos como la máquina de Wimshurst, el generador de Van de Graaff o el electróforo se valen de este principio.La inducción electrostática no debe confundirse con la inducción electromagnética aunque normalmente ambas se conocen como induccion.


Demostración de inducción en 1870. El terminal positivo de una máquina electrostática se sitúa cerca del cilindro de latón, consiguiendo que la parte izquierda adquiera una carga positiva, y la parte derecha una carga negativa. Los pequeños electroscopios debola que cuelgan de la parte inferior muestran que la carga se concentra en los extremos.
Una pieza normal de materia tiene el mismo número de cargas eléctricas positivas y negativas en cada una de sus partes, situadas muy cerca unas de otras, por lo que en general se considera que no tienen carga, o que su carga eléctrica acumulada es cero. Cuando un objeto con carga se acerca a un objeto sincarga capaz de conducir la electricidad, como una pieza de metal, la fuerza que ejerce la carga cercana hace que las cargas se separen. Por ejemplo, si se lleva una carga positiva cerca del objeto (ver imagen de la derecha), las cargas negativas del metal serán atraídas hacía él, y se desplazarán hacía el objeto hasta ponerse frente a él, mientras las cargas positivas serán repelidas y sedesplazarán hacía el punto más alejado del objeto. Esto trae como consecuencia una zona de cargas negativas sobre el objeto más cercano a las cargas externas, y una zona de cargas positivas en el punto más lejano a él. Si la carga externa es negativa, la polaridad de las regiones con carga eléctrica se invertirá. Al tratarse únicamente de una redistribución de las cargas, el objeto no tiene en sí cargaeléctrica de ningún tipo. Este efecto inductivo es reversible; si se suprime la carga cercana, la atracción entre las cargas internas positivas y negativas hará que éstas se entremezclen de nuevo.
Una corrección de poca importancia respecto a la imagen superior es que sólo las cargas negativas de la materia, es decir los electrones son libres para moverse, las cargas positivas, los átomos del núcleoestán unidos a la estructura de la materia sólida. Por lo tanto, todo el movimiento de las cargas, es el resultado del movimiento únicamente de los electrones. En el ejemplo de arriba, los electrones se desplazan de la parte izquierda del objeto a la parte derecha. Sin embargo, cuando un número de electrones sale de una zona, dejan una carga positiva desequilibrada debido al núcleo. Así pues, elmovimiento de los electrones crea tanto la región cargada positivamente como la cargada negativamente que se describen arriba.
Cargando un objeto por inducción


Electroscopio bañado en oro, mostrando la inducción, antes de que el terminal esté conectado a la toma de tierra.
No obstante, el efecto inductivo puede usarse también para cargar un objeto. Si, mientras está cerca de una cargapositiva, el objeto de encima se encuentra conectado momentáneamente mediante un conductor eléctrico a la toma de tierra, que es una gran reserva de cargas positivas y negativas, algunas de las cargas negativas de la tierra caerá dentro del objeto debido a la atracción de la carga positiva cercana a éste. Cuando el contacto con la tierra se rompe, el objeto se queda con carga eléctrica negativa.
Estemétodo se puede demostrar utilizando un electroscopio de pan de oro, que es un instrumento para detectar cargas eléctricas. Primero se quita la carga al electroscopio, y un objeto con carga se acerca a la parte superior del electroscopio. Esto da lugar a una redistribución de las cargas en la vara de metal situada en el interior del electroscopio. Así la parte superior del electroscopio...