Benjamín Franklin,
físico estadounidense que vivió en el siglo XVIII, se dio cuenta de que las
interacciones eléctricas eran de atracción o repulsión, y de que los cuerpos
del mismo tipo (por ejemplo, globos), generan una fuerza de repulsión entre
ellos mientras que los cuerpos que se usaron para cargarlos (por ejemplo,
cabello), se comportaban diferente.
Franklin hizo cientos de experimentos con diferentes
materiales, y en todos los casos sólo identificó dos tipos de cargas
eléctricas. A las cargas adquiridas por frotar una barra de vidrio con lana las
denominó cargas positivas (+) y a las adquiridas por frotar una barra de
plástico con lana las denominó cargas negativas (-). Los cuerpos cargados
eléctricamente obedecen a una regla simple:
Cargas del mismo signo se
repelen y cargas del signo contrario se atraen.
Posteriormente, con el desarrollo de nuevos conocimientos
científicos, se descubrió que los átomos están compuestos por pequeñas
partículas llamadas protones, electrones y neutrones.
Se encontró que los protones tienen carga positiva, y los
electrones tienen carga negativa. Los neutrones no tienen carga por lo que las
partículas con carga no los atraen ni los repelen. En condiciones normales, los
cuerpos no tienen carga, es decir, tienen el mismo número de protones y
electrones. Los protones de un cuerpo sólido no se trasladan fácilmente a
través de él. Tampoco pueden salir del cuerpo con facilidad. Son los electrones
que se pierden o se ganan los responsables de la carga eléctrica del cuerpo.
Clasificación
de los materiales
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Conductores
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Aisladores
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Semiconductores
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Los materiales que permiten el
movimiento de las cargas eléctricas a través de ellos.
Ejemplo: los metales
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Los materiales que retienen las
cargas eléctricas sin permitir su desplazamiento hacia otras partes del
cuerpo.
Ejemplos: el caucho, los
plásticos, el vidrio, la porcelana, la mica y el papel.
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Sus propiedades eléctricas se
distinguen por encontrarse en los conductores y los aisladores.
Ejemplos: el silicio, el germanio.
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Como se ha dicho, en condiciones normales un cuerpo no tiene
carga eléctrica, pues posee un número de electrones igual al número de protones.
Entonces ¿Cómo dicho cuerpo podrá adquirir una carga? Cuando dos objetos diferentes se rozan entre
sí, los electrones de los átomos entran en contacto y la posibilidad de que
brinquen de un átomo a otro aumenta. Cuando esto sucede, el átomo que recibe
los electrones tiene un número mayor de electrones respecto a los protones, y
se dice que está cargado negativamente. Por el contrario, el átomo que perdió
electrones tiene más protones respecto a los electrones, y se dice que está
cargado positivamente. Esta forma de cargar eléctricamente a los cuerpos se le
conoce como frotamiento.
Supongamos que
acercamos un objeto cargado eléctricamente a una esfera metálica, los
electrones libres serán atraídos o rechazados hacia un costado de la esfera.
Esto significa que del otro costado quedaron átomos de la esfera metálica a los
cuales les faltan electrones. Entonces se puede decir que del lado de los
electrones la carga es negativa y que del lado opuesto de la esfera la carga es
positiva (c). La carga en cada costado de la esfera fue inducida por la
presencia de un objeto cargado, es decir, los costados de la esfera se cargaron
por inducción.
La interacción entre los cuerpos cargados se realiza a través
del campo eléctrico, el cual se define como el medio material que rodea a los
cuerpos cargados y hace posible su interacción con otros cuerpos cargados.
