Ejemplo de Carga Eléctrica

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2018

La Carga Eléctrica es una fuerza que posee una partícula subatómica, ya sea protón, neutrón o electrón, y que influye sobre otro protón, neutrón o electrón, ya sea atrayéndolo o repeliéndolo.

La teoría atómica moderna sobre la materia sostiene que todas las sustancias están formadas por átomos y moléculas. Los átomos están formados por partículas elementales llamadas electrones, protones y neutrones.

En el centro del átomo se encuentra el núcleo y es ahí donde se localizan los protones cuya carga eléctrica es positiva (+) y los neutrones con carga eléctrica nula. Los electrones se encuentran girando alrededor del núcleo y tienen carga eléctrica negativa (-).

Cuando un átomo pierde electrones queda con carga positiva. Si gana electrones queda con carga negativa.

Un átomo de materia se encuentra en estado neutro o sin carga debido a que contiene el mismo número de protones en su núcleo que electrones alrededor de él.

A la capacidad que adquieren los cuerpos de atraer otros objetos después de ser frotados con una prenda de lana o de seda se le conoce como “cargar”.

Cuando dos sustancias o cuerpos diferentes se frotan entre sí, una de ellas pierde electrones, quedando con carga eléctrica negativa, tal es el caso de frotar el pelo con un peine o un globo; el pelo pierde electrones y el peine los gana, a la carga eléctrica producida por este desequilibrio se le denomina electricidad estática o bien decimos que el pelo se electriza; este ejemplo permite comprender mejor la Ley de Conservación de la Carga, que dice:

“La Carga Eléctrica total del Universo es una magnitud constante, no se crea ni se destruye”

Cuando un cuerpo se electriza por fricción la carga no se crea, pues siempre ha estado ahí, ni se producen nuevos electrones, solo pasan de un cuerpo a otro.

La electrización de los cuerpos puede comprobarse a través de fenómenos que se observan cotidianamente, por ejemplo cuando se toca algún objeto metálico se siente un toque eléctrico, esto es porque el objeto está cargado eléctricamente y al tocarlo se va la carga eléctrica a tierra a través del propio cuerpo.

La carga electrica es producida por particulas subatomicas

Interacción entre cargas eléctricas

Cuando los cuerpos se electrizan, adquieren cargas eléctricas que pueden ser de dos tipos: positivas o negativas, dependiendo del material con que estén hechos los cuerpos. Para comprobarlo, se realiza el experimento del Péndulo Eléctrico. Un péndulo eléctrico es una esfera de unicel o corcho colgada por medio de un hilo a algún soporte.

Si se frota una barra de plástico con un trozo de lana y se acerca la barra a la esfera de unicel del péndulo, la barra atraerá a la esfera; después de permanecer un instante en contacto con la barra, la esfera será repelida por la barra.

Parte de la carga se ha transferido de la barra a la esfera y los dos objetos quedan cargados de igual forma.

Si se hace el mismo experimento, pero en lugar de la varilla de plástico se usa una varilla de vidrio y se frota con un trozo de seda, se observarán los mismos resultados.

Pero si se carga la esfera del péndulo eléctrico con la barra de plástico y otra esfera de otro péndulo eléctrico con la barra de vidrio y se acercan ambas esferas de unicel, se observa que existe una atracción entre ellas, por lo que se puede concluir que las cargas eléctricas producidas por las barras de plástico y de vidrio son opuestas.

Esfera de unicel, sensible a cargas electricas

Se ha mostrado que todos los materiales electrificados se pueden dividir en dos grupos: los que tienen una carga como la que produjo la varilla de vidrio y los que tienen una carga como la que produjo la varilla de plástico. Por convención se estableció que los que se comportan como el primer grupo tienen carga positiva (+) y los que se comportan como el segundo grupo tiene carga negativa (-) y con base en esto se puede enunciar la “Primera Ley de la Electrostática”:

“Las cargas del mismo signo se repelen y las cargas de signo contrario se atraen”

Unidades de medida de la carga eléctrica

En el Sistema internacional de unidades, que es el Sistema más práctico para el estudio de la electricidad, la unidad de Carga se expresa en Coulombs (C).

Por Definición: Un Coulomb es la carga transferida en un segundo a través de cualquier sección transversal de un conductor, mediante una corriente constante de un Ampere (1 A).

Comparando la carga de 1 Coulomb con la carga de un electrón, se tiene:

1 C = 6.25 x 108 electrones

La carga de un electrón expresada en Coulombs es:

1 e = -1.6 x 10-19 C

Otra unidad de medida de las cargas es el microCoulomb (μC), y su equivalencia en Coulombs es:

1 μC = 1 x 10-6 C

Ejemplos de Carga Eléctrica

La que se produce por frotamiento entre una varilla de vidrio y una tela de seda

La que se produce al friccionar una barra de plástico con un pedazo de lana

La que ocurre al pasar un peine por el cabello

La que se produce cuando se frota un globo contra el cabello

Al quitarse un suéter, hay un brinco de electrones. Visto en la oscuridad, se detectan chispas

Cuando se coloca una mano sobre una superficie metálica electrizada, los electrones fluyen hacia la piel.

Un globo cargado se adhiere a la pared. Los electrones brincan hacia la pared, y el globo se desprende cuando el intercambio termina.

Papeles adheridos al globo electrizado

Si se frota un tubo de PVC con una tela, quedarán electrones flotando en el tubo.

Las esferas de unicel se adhieren también a los tubos de PVC cargados.

El confeti y el papel finamente dividido son atraídos por las superficies cargadas, siendo incluso difíciles de remover.

Citado APA: (A. 2012,11. Ejemplo de Carga Eléctrica. Revista Ejemplode.com. Obtenido 11, 2012, de http://www.ejemplode.com/37-fisica/2491-ejemplo_de_carga_electrica.html)

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Autor: Redacción Ejemplode.com, año 2018

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