1. Explicació Explicación n de la electrización de los cuerpos El origen de la electrización electrización de los cuerpos es una transferencia transferencia de partí partículas culas eléctricas. eléctricas. En condiciones normales, un cuerpos tiene igual número de electrones que de protones, esto significa que son eléctricamente neutros. Por otra parte, al ser electrizado los cuerpos pueden captar o ceder electrones. Pero si un cuerpo neutro adquiere electrones de otro cuerpo posee una cantidad excesiva de electrones en comparación con la cantidad normal. En estos casos está cargado negativamente. En cambio, si un cuerpo neutro pierde electrones, tendrá más cargas positivas que negativas, en este caso está cargado positivamente. lustremos esa idea!
El fenómeno de la electrización de los cuerpos
¿Cuándo un cuerpo está electrizado o cargado eléctricamente?
"iguiendo el curso de la #istoria de este conocimiento, podemos proceder del mismo modo a como lo #icieron los griegos pero utilizando materiales a tu alcance. "i frotas con papel o tela varios cuerpos de diferentes sustancias, notarás que algunos cumplen con la condición de atraer a otros cuerpos
$
otros
no.
Un cuerpo está electrizado cuando al ser frotado atrae a otros cuerpos. %espués de #aber ensa$ado la electrización de diversos cuerpos, seguramente te #as preguntado por qué unos se electrizan al ser frotados $ otros no. &esulta que unos materiales conducen la electricidad me'or que otros. (sí, los plásticos #abituales la conducen mu$ mal, el cuerpo #umano
bastante bien $ los metales mu$ bien. Por eso es que podemos electrizar un cuerpo de plástico que sostenemos con la mano, mientras que uno metálico no.
Los cuerpos que se electrizan, se denominan aisladores y los que no se electrizan, conductores. Este conocimiento tiene gran utilidad práctica en dependencia de para qué se utilice. )odos los cuerpos electrizados adquieren la propiedad de atraer a otros cuepos. Por la interacción de los cuerpos no puede diferenciarse la carga eléctrica de una varilla de vidrio frotada con seda, de la carga de una varilla de ebonita frotada con piel. (mbas varillas electrizadas atraen peque*os pedazos de papel.
2.
+na de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva. Es decir, la suma algebraica de las cargas positivas $ negativas no varía en el tiempo.
a carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por &obert -illian. Por razones #istóricas, a los electrones se les asignó carga negativa! /0, también expresada –e. os protones tienen carga positiva! 10 o +e. ( los quars se les asigna carga fraccionaria! 2034 o 2534, aunque no se los #a podido observar libres en la naturaleza. 0
as investigaciones actuales de la física apuntan a que la carga eléctrica es una propiedad cuantizada. a unidad más elemental de carga se encontró que es la carga que tiene el electrón, es decir alrededor de 0,675 086 9:8;97< = 07 >0? culombios ;@< $ es conocida como carga elemental. A El valor de la carga eléctrica de un cuerpo, representada como q o Q, se mide según el número de electrones que posea en exceso o en defecto. 6
Esta propiedad se conoce como cuantización de la carga $ el valor fundamental corresponde al valor de carga eléctrica que posee el electrón $ al cual se lo representa como e. @ualquier carga q que exista físicamente, puede escribirse como siendo N un número entero, positivo o negativo. Por convención se representa a la carga del electrón como -e, para el protón +e $ para el neutrón, 0 . a física de partículas postula que la carga de los quars, partículas que componen a protones $ neutrones toman valores fraccionarios de esta carga elemental. "in embargo, nunca se #an observado quars libres $ el valor de su carga en con'unto, en el caso del protón suma 1e $ en el neutrón suma 7. 8 (unque no tenemos una explicación suficientemente completa de porqué la carga es una magnitud cuantizada, que sólo puede aparecer en múltiplos de la carga elemental, se #an propuestos diversas ideas! Paul %irac mostró que si existe un monopolo magnético la carga eléctrica debe estar
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cuantizada. En el contexto de la teoría de Baluza>Blein, Csar Blein encontró que si se
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interpretaba el campo electromagnético como un efecto secundario de la curvatura de un espacio tiempo de topología , entonces la compacidad de comportaría que el momento lineal según la quinta dimensión estaría cuantizado $ de a#í se seguía la cuantización de la carga. •
Principio de conservación de la carga Deditar •
En concordancia con los resultados experimentales, el principio de conservación de la carga establece que no #a$ destrucción ni creación neta de carga eléctrica, $ afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva.
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En un proceso de electrización, el número total de protones $ electrones no se altera, sólo existe una separación de las cargas eléctricas. Por tanto, no #a$ destrucción ni creación de carga eléctrica, es decir, la carga total se conserva. Pueden aparecer cargas eléctricas donde antes no #abía, pero siempre lo #arán de modo que la carga total del sistema permanezca constante. (demás esta conservación es local, ocurre en cualquier región del espacio por peque*a que sea. 9
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(l igual que las otras le$es de conservación, la conservación de la carga eléctrica está asociada a una simetría del lagrangiano, llamada en física cuántica invariancia gauge. (sí por el teorema de Foet#er a cada simetría del lagrangiano asociada a un grupo uniparamétrico de transformaciones que de'an el lagrangiano invariante le
corresponde una magnitud conservada. ? a conservación de la carga implica, al igual que la conservación de la masa, que en cada punto del espacio se satisface una ecuación de continuidad que relaciona la derivada de la densidad de carga eléctrica con la divergencia del vector densidad de corriente eléctrica, dic#a ecuación expresa que el cambio neto en la densidad de carga dentro de un volumen prefi'ado es igual a la integral de la densidad de corriente eléctrica sobre la superficie que encierra el volumen, que a su vez es igual a la intensidad de corriente eléctrica !
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3. %e acuerdo con la teoría moderna de la materia ;comprobada por resultados experimentales<,. En los elementos llamados conductores, algunos de estos electrones pueden pasar libremente de un átomo a otro cuando se aplica una diferencia de potencial ;o tensión eléctrica< entre los extremos del conductor. ( este movimiento de electrones es a lo que se llama corriente eléctrica. (lgunos materiales, principalmente los metales, tienen un gran n úmero de electrones libres que pueden moverse a través del material. Estos materiales tienen la facilidad de transmitir carga de un ob'eto a otro estos son los antes mencionados conductores. os me'ores conductores son los elementos metálicos, especialmente la plata ;es el más conductor<, el cobre, el aluminio, etc. os materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras ;aislamiento de la instalación< $ proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas ;aislamiento protector<. a ma$oría de los no metales son apropiados para esto pues tienen resistividades mu$ grandes. Esto se debe a la ausencia de electrones libres. os materiales aislantes deben tener una resistencia mu$ elevada, requisito del que pueden deducirse las demás características necesarias. En los materiales no conductores de la electricidad, o aislantes, los electrones están sólidamente unidos al núcleo $ es difícil arrancarlos de átomo. Por este motivo, comparándolos con los conductores, se requiere u na diferencia de potencial relativamente alta para separar algunos electrones del átomo, $ la corriente que se obtiene es prácticamente nula.
Este es un material que se resiste al flu'o de carga, algunos e'emplos de aislante son la ebonita, el plástico la mica, la baquelita, el azufre $ el aireG Huenos aislantes ó no conductores, son! los aceites, el vidrio, la seda, el papel, algodón, etc.
