01-Carga eléctrica y electrización
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La materia, en su estado ordinario, es eléctricamente neutra. Sin embargo, bajo ciertas condiciones (como el frotamiento), este equilibrio se rompe, originando fenómenos de electrización. Esta nota introduce la naturaleza de las cargas, cómo se transfieren y cómo responden los distintos materiales. Todos los fenómenos de la electroestática son manifestaciones de las fuerzas entre cuerpos cargados (electrones y protones).
1. Dualidad de la carga y cuerpos neutros
La materia está compuesta por átomos que poseen un núcleo con protones y neutrones, rodeado por electrones. Los protones poseen una propiedad llamada "electricidad positiva", mientras que los electrones poseen "electricidad negativa".
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Cuerpos neutros
Son aquellos que tienen exactamente el mismo número de protones que de electrones, anulando mutuamente sus acciones eléctricas. -
Los neutrones no experimentan atracciones ni repulsiones eléctricas de parte de protones ni electrones.
Electricidades del mismo signo se repelen (protón con protón, electrón con electrón), mientras que electricidades de signo contrario se atraen (protón con electrón).
Nota: Los nombres de carga "positiva" o "negativa" son convenciones totalmente arbitrarias adoptadas históricamente.
2. Electrización por contacto (frotamiento)
Cuando alteramos el equilibrio entre electrones y protones de un cuerpo, decimos que este queda cargado. El método históricamente más antiguo para lograr esto es la electrización por frotamiento o contacto.
Si frotamos vigorosamente un material contra otro (ej. de cátedra: una lapicera contra una tela de lana), logramos un contacto íntimo que permite la transmisión espontánea de electrones de un material al otro. En este caso, la lapicera adquiere un exceso de electrones (cargándose negativamente) y la lana pierde electrones (cargándose positivamente).
En el proceso de electrización no hay creación de carga eléctrica. Las medidas precisas demuestran que la carga que adquiere la lapicera es exactamente igual y opuesta a la que adquiere la lana. Simplemente hay una transmisión y redistribución de electrones de un cuerpo al otro.
Imaginemos a Franco Colapinto bloqueando agresivamente sus neumáticos en una frenada fuerte antes de una curva. Al hacerlo, deja una gruesa marca negra en el asfalto. Colapinto no creó caucho por arte de magia; simplemente hubo una transferencia de material desde su neumático hacia la pista. Lo que perdió el neumático, lo ganó el asfalto. ¡Así exactamente actúan los electrones al frotar dos materiales!