ElectroCom: Actividad nº 3 - Cargas y Campo Electrico

En la siguiente actividad explicaremos que pasa en dos demostraciones virtuales de la Universidad de Colorado, la primera tiene que ver con la Electrización, que es el efecto de ganar o perder cargas eléctricas, y la segunda demostración nos muestra a lo que se refiere el campo eléctricos y sus lineas de fuerza.

Experiencia 1: http://phet.colorado.edu/en/simulation/balloons

Imagen de la Demostración

En esta demostración podemos observar como funciona la carga por frotamiento y por inducción. Podemos decir que el estado natural de los objetos es ser neutrales en cuanto a carga eléctrica, esto quiere decir que el numero de protones, es igual al numero de electrones. Sin embargo, existen algunos materiales que atraen electrones más que otros. Por tanto, al ser frotados dos materiales, el material más electroafín adquirirá una carga negativa porque atrae electrones hacia sí. Por el contrario, el material menos electroafín adquirirá una carga positiva porque pierde electrones.

Todo esto que acabamos de explicar, sucede en la experiencia anterior, al frotar un globo con el suéter de la izquierda, el globo es el material mas electroafín y por ello, atrae los electrones hacía él. Esto es a lo que llamamos Electrización por Frotamiento, que sucede cuando dos cuerpos de diferente material son frotados entre sí.

Cuando hablamos de Electrización por Inducción, es cuando un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y las del cuerpo neutro. Lo podemos observar cuando acercamos el Globo anteriormente cargado a la zona neutra que esta resaltada en amarillo. Vemos que el globo se siente atraído a la superficie. Otro ejemplo muy común de la carga por inducción es cuando frotamos un globo en nuestro cabello y luego lo acercamos a pequeños trozos de papel, estos se van atraer hacia el globo por la inducción.

Experiencia 2: http://phet.colorado.edu/sims/charges-and-fields/charges-and-fields_en.html

Antes de empezar, recordemos que el Campo Eléctricoes un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.
De la observación de un campo electroestatico podemos apreciar el valor de su intensidad en una zona o punto determinado por la densidad de lineas, en las zonas de mayor intensidad la densidad de líneas es mayor (las lineas son más oscuras, se ven más) que en las zonas de menor intensidad (las lineas son medio transparentes).

De igual manera, podemos notar que para las cargas negativas las lineas entran en la misma, mientras que en las positiva las lineas salen.

Una importante característica es que las lineas representadas del campo eléctrico no pueden cruzarse, ya que en cada punto existe una única dirección para el campo, y en consecuencia, por cada punto pasa una única linea de fuerza.

Al colocar cargas puntuales, en varios sitios del campo, vemos que mientras más se acerca la carga puntual a un proton, su vector tiende a ser más grande en dirección contraria a donde se encuentra la carga positiva, y sucede lo contrario cuando se acerca a un electrón, el vector de la carga tiende a querer entrar a la carga negativa.