Conservación de la Carga Eléctrica

Una característica importante del comportamiento de las cargas eléctricas es que, en un Sistema aislado, la carga neta siempre se conserva. En un átomo neutro hay igual número de electrones que de protones, no existe ninguna carga neta, cuando hay desequilibrio en el número de electrones de un cuerpo este se cargara eléctricamente.

Este desequilibrio se logra cuando, por cualquier método de electrización, el cuerpo gana o cede electrones, estos electrones son por lo general los que se encuentran más alejados del núcleo, ya que pueden liberarse con mayor facilidad porque la carga positiva de los protones ejerce una menor fuerza de atracción.

Los electrones no se crean ni se destruyen si no que se redistribuyen de un material a otro.

LEY DE CONSERVACION DE LA CARGA ELECTRICA

La resultante de la carga total, en un proceso de transferencia de carga eléctrica entre cuerpos, permanecerá siempre constante .o bien, la variación de la carga total de un proceso de transferencia de carga entre estos cuerpos es igual a 0. Matemáticamente se expresa mediante la ecuación:

                              

                                              Q=0

-donde Q es la carga total existente en el proceso de electrización.

Se dice que todo objeto cargado contiene un exceso o déficit de electrones.

Robert Millikan 10 descubrió que esta carga puede ser cuantificada siempre en múltiplos de una unidad de carga fundamental, a la que represento con el símbolo e-.

En el sistema internacional de medidas, la unidad de carga eléctrica se llama coulomb(o culombio) y se representa con la letra c, la cual se define como la cantidad de fuerza de 9 x 10 9 N sobre otra carga de igual tamaño a una distancia de 1 m., la carga de electrón es +e. el valor determinado de la carga fundamental del electrón es 1.602x10 -19 c.

 

Formas de Electrización

El término electrizado es un sinónimo que se le asigna a un cuerpo cargado eléctricamente, electrizar un cuerpo no es más que lograr el reacomodo de los electrones que se encuentran en la superficie de un cuerpo haciéndolos pasar a otros.

Su estrechamiento o movilidad está estrechamente ligada al material del que está constituido el objeto. Por ejemplo si el material del que se compone el objeto es madera, vidrio, papel, plástico, o agua destilada, las partículas cargadas no se desplazarán fácilmente por el objeto mas que en la región que es sometida al proceso de electrización, ya que esos materiales se consideran aislantes o malos conductores de la electricidad.

Básicamente se conocen tres formas de electrización o procesos para cargar eléctricamente un cuerpo: por frotamiento o fricción, por contacto o conducción y por inducción.

PROCESO DE ELECTRIZACIÓN POR FROTAMIENTO O FRICCIÓN

Cuando ponemos un cuerpo cargado en contacto con un conductor se puede dar una transferencia de carga de un cuerpo al otro y así el conductor queda cargado, positivamente si cedió electrones o negativamente si los ganó.

EJEMPLO

Una mascada o pañuelo de seda contra un peine o varilla de plástico, la mascada atrae electrones del material de plástico, por lo que este último queda con una carga positiva, mientras que la seda gana electrones y queda electrizada negativamente debido al exceso de electrones que contiene después del frotamiento.

PROCESO DE ELECTRIZACIÓN POR CONDUCCIÓN O CONTACTO

Es necesario que el cuerpo previamente electrizado entre en contacto con un cuerpo neutro para que se lleve a cabo el proceso de electrización por contacto o conducción. Esto sucede por que, al entrar los cuerpos en contacto, los electrones se transfieren del material que contiene un exceso de electrones al otro.

La distribución uniforme de la carga en el material que originalmente se encontraba en estado neutro dependerá mucho de que este sea un buen conductor de la electricidad.

PROCESO DE ELECTRIZACIÓN POR INDUCCIÓN

Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro. Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste. En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.