EFECTOS CUALITATIVOS ENTRE CUERPOS CARGADOS ELÉCTRICAMENTE

Como ya lo estudiamos en los capítulos anteriores, nuestra realidad esta compuesta por materia y energía. Donde la materia puede ser acelerada por fuerzas como la gravitatoria o las fuerzas de contacto que nosotros le podemos aplicar a un cuerpo.

Además de estas fuerzas, la fuerza eléctrica y la fuerza magnética también pueden acelerar a un cuerpo, es decir, también lo pueden mover.

Como tú ya te habrás dado cuenta cuando manipulaste imanes (fuerza magnética) o cuando un globo se queda pegado en la pared después de frotarlo por tu cabeza (fuerza eléctrica).

Estos capítulos estudiaremos las propiedades de las cargas eléctricas y las cargas magnéticas.

Introducción al Mundo de la Electricidad

La electricidad es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza que ha fascinado a los científicos y a las personas durante siglos. Desde los relámpagos en el cielo hasta las luces que iluminan nuestras casas, la electricidad juega un papel crucial en nuestra vida diaria y en la comprensión del mundo que nos rodea.

Carga Eléctrica: La Base de la Interacción

La carga eléctrica es una propiedad fundamental de las partículas subatómicas, como los electrones y los protones, que determina cómo interactúan entre sí y con su entorno. Cuando un objeto tiene un exceso de electrones, se dice que está cargado negativamente, y cuando tiene una falta de electrones, se dice que está cargado positivamente.

Efectos Cualitativos de la Carga Eléctrica

  • Atracción y Repulsión: La carga eléctrica de un objeto puede influir en otros objetos cargados eléctricamente a su alrededor. Dos objetos con cargas opuestas (positiva y negativa) se atraerán entre sí, mientras que dos objetos con cargas iguales se repelerán.
  • Fenómeno de la Electricidad Estática: Cuando frotamos ciertos materiales juntos, como un globo y un trozo de lana, los electrones pueden transferirse de un material al otro. Esto puede causar que los objetos se carguen eléctricamente y exhiban efectos de atracción o repulsión entre sí.
  • Acumulación de Carga en los Cuerpos: Los objetos conductores, como los metales, permiten que las cargas eléctricas se muevan libremente a través de ellos. Si se aplica una carga a un extremo de un objeto conductor, las cargas se redistribuirán para acomodar esta carga adicional.
  • Distribución de la Carga en los Conductores: En un conductor en equilibrio electrostático, la carga eléctrica se distribuirá de manera uniforme en su superficie externa. Esto se debe a que las cargas se repelen entre sí y buscan la configuración más estable posible.

Aplicaciones Prácticas y Curiosidades

  • Funcionamiento de los Pararrayos: Los pararrayos aprovechan los principios de atracción y repulsión eléctrica para proteger edificios y estructuras de los efectos dañinos de los rayos durante tormentas eléctricas.
  • Películas de Ciencia Ficción: La manipulación de la electricidad está presente en muchas películas de ciencia ficción, donde los personajes pueden controlar la electricidad para realizar hazañas sobrenaturales o crear tecnología avanzada.
  • Carga Estática en la Vida Cotidiana: La electricidad estática es responsable de fenómenos comunes, como la sensación de choque al tocar una superficie metálica después de caminar sobre una alfombra, o el cabello que se eriza al frotarse con un globo.

PROPIEDADES GENERALES ENTRE CUERPOS CARGADOS ELÉCTRICAMENTE

PROPIEDAD 1

Cuando dos cuerpos eléctricamente cargados interactúan puede pasar lo siguiente:

  • Si los dos cuerpos tienen el mismo tipo de carga; los cuerpos se repelen.
  • Si los cuerpos presentan cargas diferentes; los cuerpos se van a atraer.
  • Si los cuerpos tienen una carga eléctricamente neutra, no se van a repelar ni se van a atraer.

PROPIEDAD 2

En las interacciones entre cuerpos cargados eléctricamente la carga eléctrica se conserva.

Es decir, la carga se puede transferir entre los cuerpos, pero la carga inicial total del sistema es la misma antes y después de las interacciones.

PROPIEDAD 3

La unidad de la carga eléctrica es la magnitud de la carga del electrón.

Es decir, todas nuestras mediciones de carga eléctrica serán múltiplos de la carga del electrón.

EFECTOS MACROSCÓPICOS DE LAS PROPIEDADES ELÉCTRICAS

Gracias a las propiedades de la carga eléctrica podemos ver los siguientes efectos:

  • 1.- Las moléculas que están constituidas por muchos átomos gracias a las fuerzas eléctricas entre estos átomos.
  • Tanto la sal de mesa que esta constituida por átomos de cloro y sodio, también las moléculas de nuestro ADN están enlazadas por fuerzas eléctricas.
  • 2.- Existen materiales llamados conductores eléctricos (regularmente metales), que tienen la capacidad de transportar la carga eléctrica de un lugar a otros, y existen otros materiales llamados aislantes eléctricos (regularmente plásticos) que no permiten que la carga eléctrica sea transportada.
  • 3.- Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer o repelar a un material aislante debido a que la carga eléctrica del cuerpo mueve las cargas “superficiales” del material eléctrico. A este fenómeno se le llama inducción eléctrica. Ojo. No te vayas a confundir con inducción electromagnética, donde una fuerza genera la otra.

Preguntas:

1. ¿Qué efecto experimentan dos cuerpos cargados eléctricamente cuando presentan cargas del mismo tipo?

   a) Se atraen

   b) Se repelen

   c) Se neutralizan

   d) No ocurre nada

2. ¿Cuál es el resultado de la interacción entre dos cuerpos con cargas eléctricas opuestas?

   a) Se repelen

   b) Se atraen

   c) Se neutralizan

   d) Se descargan

3. ¿Qué sucede cuando dos cuerpos eléctricamente neutros interactúan entre sí?

   a) Se repelen

   b) Se atraen

   c) Se neutralizan

   d) Se cargan eléctricamente

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