Electricidad estática

La electricidad estática se produce cuando hay un desequilibrio de cargas eléctricas entre dos objetos, a nivel submicroscópico, debido al movimiento de electrones. Los átomos están compuestos por protones con carga positiva, electrones con carga negativa y neutrones sin carga. Normalmente, los objetos tienen un número equilibrado de protones y electrones, lo que los hace eléctricamente neutros, sin carga total (porque se anulan o compensan entre si las cargas positivas y negativas).

Cuando dos materiales se frotan, algunos electrones de los átomos de un material se transfieren al otro. Esto ocurre porque algunos materiales tienen mayor afinidad por los electrones que otros. El material que pierde electrones queda cargado positivamente, mientras que el que los gana se carga negativamente. Este desequilibrio de cargas genera la electricidad estática.

Una vez que los objetos están cargados, pueden interactuar con otros objetos cargados por medio de atracción (se quieren acercar entre sí) o la repulsión (se quieren alejar).

Estas fuerzas de atracción y repulsión se explican mediante el campo eléctrico, que es una región alrededor de un objeto cargado donde se ejercen fuerzas sobre otras cargas. Cuando otro objeto con carga entra en este campo, experimenta una fuerza que depende de la magnitud de su carga y de la intensidad del campo eléctrico del objeto cargado.

Actividad

Entrar en el simulador Globos y electricidad estática en Phet

1. ¿Qué pasa con el globo al flotarlo contra el sueter?
2. ¿Qué efecto se observa al poner el globo, ya cargado, a mitad de distancia del suerte y de la pared? ¿A qué se debe esto?
3. ¿Qué sucede conas las cargas eléctricas de la pared al acercarle el globo cargado? A este efecto se denomina polarización de cargas.
4. Poner dos globos:
   1. ¿Qué pasa entre los globos si se frota uno solo de ellos con el sueter y se ponen a media distancia entre la pared y el sueter?
   2. Cargar los dos frontandolos con el sueter. Quitar la pared para que no moleste. Poner uno de los globos cargados en la mitad de la pantalla e inmediatamente acercar el otro globo ¿Qué sucede entre los globos?
   3. ¿A qué puede deberse la diferencia entre ambas situaciones?
5. A modo de resumen:
   1. ¿Qué pasa con las cargas cuándo se frotan dos objetos entre sí? Indicar que sucede para los dos objetos.
   2. ¿Qué pasa si ponemos cerca dos objetos que tienen el mismo tipo de carga eléctrica total? (ambos cargados positivamente o ambos cargados negativamente)
   3. ¿Qué pasa si ponemos cerca dos objetos que tienen distinto tipo de carga eléctrica total? (uno cargado positivamente y otro cargando negativamente)
   4. ¿Qué pasa cuando un objeto tiene la misma cantidad de cargas positivas y negativas? (como cuando se inicia la simulación y no se frota el sueter y el globo)