A finales del siglo XIX se descubrieron unas partículas que tenían carga eléctrica negativa y que se llamaron electrones. Este descubrimiento hizo pensar a los científicos que los átomos no son indivisibles. Por lo tanto, debían tener una parte cargada positivamente ya que en su conjunto son neutros.

Diversas experiencias permitieron descubrir que esa parte cargada positivamente es un denso núcleo alrededor del cual giran los electrones. Este núcleo, a su vez, está formado por dos tipos de partículas unidas firmemente, los protones y los neutrones. Los protones tienen carga positiva y los neutrones no tienen carga.

Las cargas del protón (positiva) y la del electrón (negativa) son iguales pero de signo contrario.

 

La existencia de los electrones permite explicar las tres formas de electrización que has visto.

 

Electrización por frotamiento

Al frotarse dos cuerpos se produce el paso de electrones de la superficie de uno a la del otro. El cuerpo que pierde electrones pierde carga negativa y queda cargado positivamente. El cuerpo que gana electrones queda cargado negativamente.

Electrización por frotamiento

Es el resultado de la transferencia de electrones entre dos cuerpos:

• Un cuerpo cargado negativamente posee exceso de electrones.

 

Electrización por contacto

Al poner en contacto un cuerpo descargado (la bolita del péndulo) y un cuerpo cargado (la varilla frotada), los electrones pasan de un cuerpo a otro:

• Si la varilla está cargada negativamente (plástico) algunos electrones pasan de la varilla a la bolita del péndulo que queda cargado negativamente.

• Si la varilla está cargada positivamente (vidrio) algunos electrones pasan de la bolita a la varilla, quedando el péndulo cargado positivamente.

Electrización por inducción

Cuando se aproxima la varilla frotada (cargada) al extremo superior del electroscopio (o a la bola descargada), los electrones se acercan o se alejan de la zona por la que se aproxima la varilla según que la carga de ésta sea positiva o negativa. Los electrones son atraídos por la varilla positiva y repelidos por la varilla negativa.

El electroscopio sigue siendo en su conjunto neutro, pero la zona próxima a la varilla positiva tiene un exceso de electrones y la zona más alejada de la varilla presenta un defecto de electrones. Así mismo la zona próxima a la varilla negativa tiene un defecto de electrones y la zona más alejada de la varilla presenta un exceso de electrones. Puedes cargar el electroscopio como se indica en las figuras siguientes.

Un cuerpo es eléctricamente neutro cuando el número de cargas positivas que posee es igual al de cargas negativas.

La electrización por inducción es el resultado del movimiento de los electrones del cuerpo neutro, atraídos o repelidos según sea la carga (positiva o negativa) del cuerpo cargado que se le aproxima.

En los procesos de electrización la carga eléctrica total permanece constante (la carga eléctrica se conserva). Los electrones pasan de unos cuerpos a otros o se desplazan en uno, pero la carga total es la misma.

En la simulación, mueve el globo sobre el jersey y observa lo que sucede.

Al frotar un globo con una prenda de lana ésta pierde electrones que pasan al globo. Éste queda cargado negativamente y el jersey de lana positivamente (electrización por frotamiento).

Una vez cargado el globo acércalo a la pared y observa como las cargas positivas y las negativas, inicialmente juntas (la pared es neutra), se separan (electrización por inducción). Las cargas positivas se situan en la superficie de la pared y atraen al globo cargado negativamente, que se pega a la pared.

Elige la opción «Two Balloons» y carga los dos globos. Al intentar acercarlos se repelen, al mismo tiempo que son atraídos por el jersey que ha quedado cargado positivamente.

Al quitarte un jersey de fibra sintética en la oscuridad se producen pequeños chasquidos. Da una explicación de por qué sucede.

La fibra sintética se electriza fácilmente por rozamiento con el cuerpo o con otra prenda. Al acercarse las partes cargadas de la prenda se producen chispas, como consecuencia del salto de los electrones, que dan lugar a los pequeños chasquidos.