Formas de electrización trabajo

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En la siguiente tabla se enumeran algunos materiales que tienen la tendencia de entregar electrones, quedando cargados positivamente y otros que tienen la tendencia de absorber electrones, quedando cargados negativamente. En la columna de la izquierda, los primeros entregan electrones con más facilidad que los de abajo. En la columna de la derecha los elementos del final absorben electrones con más facilidad que los primeros.

Tabla 1.Tendencia de ciertos materiales.

Materiales que entregan electrones (Ganan carga positiva)

Materiales que absorben electrones (Ganan carga negativa)

Piel de conejo (+)

Acero (0)

Vidrio

Madera

Cabello

Ámbar

Nylon

Cobre

Acrílico

Bronce

Lana

Oro

Aluminio

Poliéster

Papel

PVC

Algodón (0)

Teflón (-)

Ejemplos de frotamiento:

- Frotarse las manos produce calor.

- Si se frota un globo con un pedazo de tela seca, podrá atraer pequeños trozos de papel o también se podrá quedar pegado a otras superficies.

- Cuando una persona desciende por un tobogán y toca con la mano a otra persona suele producirse una breve chispa.

- Al pasar la mano sobre la piel de un gato u otro animal su pelo se eriza debido a la carga eléctrica que se produce.

- Las estrellas fugaces se producen debido al frotamiento de las partículas al ingresar a gran velocidad a la atmósfera terrestre.

- Frotar la cabeza de un cerillo con una superficie liza produce combustión.(Levano, 2016)

- Contacto

Un cuerpo electrizado se pone en contacto con otro cuerpo en estado neutro, es decir con carga nula. En este momento se da el desplazamiento de electrones del cuerpo electrizado al no electrizado, hasta que la transferencia de cargas entre los dos cuerpos presente el mismo signo. (Alvarenga & Máximo, n.d.)

Si se tiene un contacto prolongado de electrización, se debe tener un paso de electrones entre estos cuerpos, es decir, existe un flujo de cargas.

Si tenemos dos piezas de metales por los que pasa corriente eléctrica, en donde el contacto puede ser contralado con interruptores.

Ejemplo

Una barra electrizada “B” se acerca a un cuerpo aislante “C” no electrizado, provocara polarizarlo, es decir, en extremos opuestos del dieléctrico “C” aparecerán cargas positivas y negativas. Así pues en la barra “B” y el extremo negativo de “C” habrá una fuerza de atracción representada por y con el extremo positivo de “C”, una fuerza de repulsión . Como el extremo negativo está cerca de la barra, el valor de es mayor que el de y por consiguiente, el aislante “C” será atraído hacia “B”. Si el cuerpo “C” no es muy pesado, se desplazará y entrará en contacto con la barra “B”. Cuando esto sucede, el cuerpo “C” cederá su carga negativa a la barra, neutralizando parte de la carga positiva de “B”. En estas condiciones, los cuerpos “B” y “C” poseerán cargas de mismo signo, y entonces el dieléctrico “C” será de igual manera atraído por ella, pudiendo ser incluso repelido después de entrar en contacto con la barra. (Ver anexos figura 3).[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4]

- Inducción

En cuanto a la electrización por inducción se refiera a un efecto por las fuerzas eléctricas, siendo este un proceso de carga de un objeto sin que exista un contacto físico. Para explicar esta forma de electrización se mencionan como ejemplo a dos objetos diferentes A y B. Si el objeto A esta cargado negativamente y se acerca hacia el objeto B con carga neutra sin contacto físico, los electrones libres del objeto con carga neutra son repelidos por los electrones en exceso del objeto cargado negativamente y estos se desplazarán en dirección opuesta a los electrones del objeto A. Existe un exceso de carga negativa en una parte del objeto B y deficiencia de carga negativa en la otra parte (carga positiva neta); a estas cargas localizadas en exceso se les conoce como cargas inducidas. Al momento en que se retira el objeto cargado negativamente, los electrones libres del cuerpo B regresan a su posición inicial y este regresa a su estado de neutralidad inicial.

En el ejemplo propuesto al cuerpo A cargado negativamente se le conoce como inductor y al cuerpo B cargado inicialmente neutro, conductor. Las cargas localizadas en los extremos del cuerpo B se denominan cargas inducidas.

Tomando este ejemplo se conoce como electrización por inducción a un cuerpo cargado (positiva o negativamente) que provoca una deslocalización de las cargas en otro cuerpo sin existir contacto físico.

Una situación en la vida cotidiana en la que se da este proceso de carga por inducción es en las tormentas eléctricas; la parte inferior de las nubes están cargadas negativamente, lo cual induce una carga positiva en la superficie. Benjamin Franklin descubrió este fenómeno a través de un experimento con una cometa, que le permitió comprobar que los rayos son un efecto eléctrico.

- Carga por el efecto fotoeléctrico

Albert Einstein explicó este efecto en su trabajo de 1905 que se conoce como el efecto fotoeléctrico, y por el cual se le otorgó el premio Nobel en 1921. Este efecto se observó al plantear dos placas metálicas paralelas dentro de una botella al vacío. Estas placas son conectadas a un amperímetro y a una batería en un potenciómetro que permitía no sólo variar el potencial entre las placas, sino además su signo. El experimento se lleva a cabo iluminando la superficie