Qué es la carga por inducción
Idea inicial: Acerca una varilla cargada a una esfera metálica neutra sin tocarla. Las cargas de la esfera se separan temporalmente. Si además conectas la esfera a tierra y retiras los elementos en el orden correcto, la esfera puede conservar una carga neta.
La carga por inducción permite dejar un conductor con carga neta sin que el objeto inductor lo toque. Primero, el campo del inductor redistribuye las cargas del conductor: eso es polarización, no transferencia entre los dos cuerpos.
Para obtener carga neta se mantiene cerca el inductor, se conecta el conductor a tierra, se retira primero la conexión a tierra y por último el inductor. La Tierra suministra o recibe electrones. Si solo se acerca y retira la varilla, el conductor vuelve a ser neutro.
Conexiones de la familia
Repasa el signo y la conservación en carga eléctrica. Para no confundir fenómenos, una chispa al tocar un objeto es descarga, no el procedimiento completo de inducción.
Conexiones para continuar
Repasa la Carga eléctrica y observa por qué las cargas móviles de los Materiales conductores de electricidad hacen posible la redistribución.
Fórmula principal
La carga no se crea: los electrones se redistribuyen y, durante la conexión, entran o salen por tierra.
Magnitudes, símbolos y unidades
| Magnitud | Símbolo | Unidad | Símbolo de unidad | Nota |
|---|---|---|---|---|
| Carga del inductor | q_i | coulomb | C | No se transfiere por contacto. |
| Carga del conductor | q_c | coulomb | C | Comienza neutro y termina con carga neta. |
| Carga transferida a tierra | Δq_T | coulomb | C | Entra o sale mientras existe conexión. |
| Carga total | Σq | coulomb | C | Se conserva si el sistema ampliado incluye la Tierra. |
Fórmulas derivadas
Balance del conductor
q_c,final = q_c,inicial + Δq_TProcedencia: La carga final cambia solo por la conexión conductora con tierra.
Cuándo usarla: El inductor no toca el conductor.
Cómo cargar un conductor por inducción
Usa un conductor neutro
Colócalo sobre soporte aislante.
Acerca el inductor
Las cargas se separan por polarización.
Conecta a tierra
Permite que entren o salgan electrones.
Retira la tierra
Hazlo mientras el inductor sigue cerca.
Retira el inductor
La carga neta restante se redistribuye.
Comprueba el signo
Un inductor negativo deja positiva la carga del conductor, y viceversa.
10 ejemplos explicados de inducción
Cada solución avanza de la situación concreta a la interpretación del resultado. Comprueba los datos, las unidades y el sentido de la conclusión antes de continuar.
Varilla negativa
La esfera queda con carga positiva
Problema: Se acerca una varilla negativa a una esfera conductora neutra y se conecta la esfera a tierra. ¿Qué carga conservará la esfera al terminar correctamente el proceso?
- Situación: Varilla negativa cerca; esfera neutra sobre soporte aislante
- Principio: La varilla polariza la esfera y la tierra permite transferir electrones.
- Qué ocurre: La varilla repele electrones de la esfera hacia la Tierra.
- Paso decisivo: Se desconecta la tierra mientras la varilla continúa cerca; después se retira la varilla.
- Conclusión: La esfera queda con carga positiva
- Interpretación: La esfera perdió electrones por la conexión a tierra; la varilla nunca la tocó.
Varilla positiva
La esfera queda con carga negativa
Problema: Se acerca una varilla positiva a una esfera conductora neutra conectada a tierra. ¿Con qué signo queda la esfera si se siguen los pasos correctos?
- Situación: Varilla positiva cerca; esfera neutra conectada a tierra
- Principio: La polarización atrae electrones y la tierra permite que entren en la esfera.
- Qué ocurre: Electrones procedentes de la Tierra son atraídos hacia la esfera.
- Paso decisivo: Se desconecta la tierra antes de retirar la varilla.
- Conclusión: La esfera queda con carga negativa
- Interpretación: La carga negativa proviene de los electrones suministrados por la Tierra.
Sin conexión a tierra
La esfera termina neutra
Problema: Se acerca una varilla negativa a una esfera neutra y luego se retira, sin contacto ni conexión a tierra. ¿La esfera queda cargada?
- Situación: No hay contacto ni camino conductor hacia tierra
- Principio: Sin transferencia de electrones, la carga neta de la esfera no cambia.
- Qué ocurre: Las cargas solo se separan temporalmente dentro de la esfera.
- Paso decisivo: Al retirar la varilla, las cargas vuelven a distribuirse uniformemente.
- Conclusión: La esfera termina neutra
- Interpretación: La polarización temporal no equivale a dejar una carga neta por inducción.
Orden incorrecto
La esfera queda aproximadamente neutra
Problema: Durante una inducción se retira la varilla antes de desconectar la tierra. ¿Queda una carga neta estable en la esfera?
- Situación: La esfera sigue conectada a tierra cuando desaparece la influencia de la varilla
- Principio: La conexión a tierra mantiene un camino para que los electrones entren o salgan.
- Qué ocurre: Sin el campo de la varilla, desaparece la separación que impulsaba la transferencia.
- Paso decisivo: Los electrones vuelven a equilibrarse con la Tierra antes de cortar la conexión.
- Conclusión: La esfera queda aproximadamente neutra
- Interpretación: Para conservar la carga inducida se debe desconectar primero la tierra.
Dos esferas en contacto
La esfera izquierda queda negativa y la derecha positiva
Problema: Dos esferas conductoras neutras están en contacto. Se acerca una varilla positiva a la esfera izquierda y se separan las esferas antes de retirar la varilla. ¿Qué signo adquiere cada una?
- Situación: Dos esferas neutras en contacto; varilla positiva cerca de la esfera izquierda
- Principio: La carga total de las dos esferas se conserva y permanece igual a cero.
- Qué ocurre: Los electrones se desplazan hacia la esfera izquierda, atraídos por la varilla.
- Paso decisivo: Se separan las esferas mientras la varilla todavía mantiene esa redistribución.
- Conclusión: La esfera izquierda queda negativa y la derecha positiva
- Interpretación: Las cargas finales son opuestas y su suma continúa siendo cero.
Papel atraído
El papel es atraído aunque su carga neta siga siendo cero
Problema: Una varilla cargada atrae un trozo de papel que inicialmente es neutro. ¿La atracción demuestra que el papel tiene carga neta?
- Situación: Papel neutro pero polarizable; varilla cargada cercana
- Principio: La polarización separa ligeramente las cargas dentro del papel.
- Qué ocurre: La carga inducida de signo opuesto queda más cerca de la varilla.
- Paso decisivo: La atracción de la parte cercana supera la repulsión de la parte más alejada.
- Conclusión: El papel es atraído aunque su carga neta siga siendo cero
- Interpretación: La atracción puede deberse a polarización; por sí sola no prueba una carga neta.
Electroscopio y varilla negativa
Las hojas se separan, aunque la carga neta del electroscopio sigue siendo cero.
Problema: Una varilla negativa se acerca a un electroscopio neutro sin tocarlo. ¿Qué ocurre con sus cargas y sus hojas?
- Datos: Electroscopio conductor neutro; varilla con exceso de electrones.
- Principio: La inducción redistribuye las cargas sin contacto.
- Sustitución: Los electrones del electroscopio se alejan de la varilla y llegan a las hojas.
- Cálculo o razonamiento: Las dos hojas adquieren exceso de carga del mismo signo y se repelen.
- Resultado: Las hojas se separan, aunque la carga neta del electroscopio sigue siendo cero.
- Interpretación: Al retirar la varilla, la redistribución desaparece si no hubo conexión a tierra.
Lata metálica atraída
La fuerza neta sobre la lata apunta hacia la varilla.
Problema: Una varilla cargada se acerca a una lata metálica neutra. ¿Por qué la lata es atraída?
- Datos: La lata es conductora y su carga neta inicial es cero.
- Principio: El campo de la varilla separa cargas dentro de la lata.
- Sustitución: En el lado cercano aparece carga inducida de signo opuesto y en el lejano, del mismo signo.
- Cálculo o razonamiento: La fuerza sobre las cargas cercanas es mayor por su menor distancia.
- Resultado: La fuerza neta sobre la lata apunta hacia la varilla.
- Interpretación: Atracción no significa que la lata haya adquirido necesariamente una carga neta.
Aislante polarizado
La pared atrae al globo sin conducir carga libre a gran distancia.
Problema: Un globo cargado se acerca a una pared aislante y queda adherido. ¿Hay electrones libres recorriendo toda la pared?
- Datos: Pared eléctricamente neutra y aislante; globo cargado.
- Principio: En un aislante predomina la polarización local de átomos y moléculas.
- Sustitución: Las cargas ligadas se desplazan ligeramente y el lado cercano presenta signo efectivo opuesto.
- Cálculo o razonamiento: La separación microscópica produce una atracción neta.
- Resultado: La pared atrae al globo sin conducir carga libre a gran distancia.
- Interpretación: Conviene distinguir polarización de un aislante e inducción con transferencia a tierra en un conductor.
Carga dentro de una cavidad conductora
Superficie interna: −q; superficie externa: +q.
Problema: Se coloca una carga +q dentro de una cavidad de un conductor inicialmente neutro, sin tocarlo. ¿Qué cargas se inducen?
- Datos: Conductor total inicialmente neutro; carga +q aislada en la cavidad.
- Principio: En equilibrio electrostático, el campo dentro del material conductor es cero y la carga total se conserva.
- Sustitución: Se induce −q en la superficie interna y +q en la superficie exterior.
- Cálculo o razonamiento: La suma del conductor sigue siendo −q+q = 0.
- Resultado: Superficie interna: −q; superficie externa: +q.
- Interpretación: La redistribución protege el material conductor de un campo interno, pero no elimina la carga colocada en la cavidad.
Ahora te toca a ti
Ejercicio 1
Una varilla negativa induce una esfera. ¿Qué signo final queda?
Comprobar respuesta
Respuesta: Positivo.
Electrones salen hacia tierra.
Ejercicio 2
¿Qué ocurre si no se conecta a tierra?
Comprobar respuesta
Respuesta: Solo polarización temporal.
No hay transferencia que deje carga neta.
Ejercicio 3
¿Qué se retira primero?
Comprobar respuesta
Respuesta: La tierra.
El inductor debe seguir cerca.
Ejercicio 4
¿La varilla toca el conductor?
Comprobar respuesta
Respuesta: No.
El proceso es sin contacto con el inductor.
Ejercicio 5
¿Una chispa al tocar metal es inducción completa?
Comprobar respuesta
Respuesta: No.
Es una descarga por diferencia de potencial.
Errores frecuentes
Error: Decir que electrones saltan solo por acercar cuerpos.
Corrección: Describe polarización sin transferencia.
La transferencia neta requiere tierra o contacto.
Error: Confundir polarización con carga neta.
Corrección: Suma las cargas del conductor.
Una distribución separada puede seguir sumando cero.
Error: Quitar primero el inductor.
Corrección: Desconecta antes la tierra.
De otro modo se neutraliza.
Error: Usar un aislante como conductor ideal.
Corrección: Aclara la movilidad de carga del material.
En un aislante las cargas no se redistribuyen libremente.
Error: Llamar inducción a una descarga por contacto.
Corrección: Distingue procedimiento y chispa.
Son fenómenos relacionados pero distintos.
Pon a prueba lo aprendido
Pregunta 1 de 10
El primer efecto al acercar el inductor es:
Pregunta 2 de 10
Para dejar carga neta se usa:
Pregunta 3 de 10
Se retira primero:
Pregunta 4 de 10
Una varilla negativa deja carga:
Pregunta 5 de 10
Sin tierra el conductor termina:
Pregunta 6 de 10
La inducción exige contacto con la varilla:
Pregunta 7 de 10
Polarización significa:
Pregunta 8 de 10
Una chispa al tocar metal es:
Pregunta 9 de 10
La Tierra puede:
Pregunta 10 de 10
La carga total ampliada:
Resultado del test
Has acertado 0 de 10 preguntas.
Revisa tus errores
Preguntas frecuentes
No entre el inductor y el conductor; sí suele requerir conexión conductora con tierra.
La separación o redistribución de cargas dentro de un objeto sin cambiar necesariamente su carga neta.
Porque puede suministrar o recibir electrones.
Negativo, si se completa correctamente el procedimiento con tierra.
Puede polarizarse, pero no se comporta como un conductor con cargas libres.
Fuentes y revisión editorial
Cómo citar este artículo
Editorial Ejemplode. (2026, 5 de agosto). Cargas por inducción: proceso y ejemplos. https://www.ejemplode.com/fisica/cargas-por-induccion/
Fuentes consultadas
- OpenStax University Physics Volume 2, 5.2: Conductors, Insulators, and Charging by InductionProcedimiento de carga por inducción y conexión a tierra.
- OpenStax College Physics 2e, 18.2: Conductors and InsulatorsConducción, polarización, inducción y tierra.
- OpenStax Physics, 18.1: Electrical Charges, Conservation of Charge, and Transfer of ChargeSigno, conservación, conductores, aislantes, polarización e inducción.
- NIST Guide to the SI, Chapter 4Unidades SI: coulomb, volt, ampere, ohm, watt y joule.
- BIPM: SI Brochure, 9th editionSistema Internacional y unidades derivadas.
Responsable editorial
Editorial Ejemplode
Responsable de la selección, verificación y actualización del contenido, los ejemplos y las fuentes.
Revisión y actualización
Última revisión editorial: