La carga eléctrica es una característica de la materia, como lo es la masa. Si levantamos un objeto tenemos una percepción directa de su masa, cuanto más nos pese más masa tiene. Si un objeto pesa más que otro, es porque tiene más masa. Sin embargo de la carga no se tiene una percepción tan clara.
Las masas producen fuerzas entre ellas. El peso de un objeto es el resultado de la fuerza de atracción que se produce entre la masa del objeto y la masa de la Tierra. Las cargas también son capaces de producir fuerzas y comparativamente mucho mayores que las que producen las masas. Las fuerzas eléctricas que hay en el interior de 1kg de agua son miles de veces mayores que la fuerza necesaria para sostener ese Kg de agua en la Tierra, y sin embargo no parecemos observarlas. Esto es así porque, al contrario de lo que sucede con las masas que únicamente producen fuerzas atractivas, las cargas eléctricas producen fuerzas atractivas y repulsivas. En el interior de la materia, normalmente hay una cantidad muy similar de fuerzas atractivas y repulsivas, de manera que unas compensan a otras. De todos modos, has de saber que las fuerzas que mantienen unidos los átomos en la materia son de tipo eléctrico. Si no existieran esas fuerzas, todo sería gaseoso.
Existen dos tipos de cargas eléctricas, las positivas y las negativas. Dos cargas eléctricas del mismo tipo sienten una fuerza repulsiva que intenta separarlas. Dos cargas de diferente tipo sienten una fuerza atractiva que tiende a juntarlas.
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| Dos cargas negativas se repelen | Dos cargas positivas se repenen | Las cargas negativas y positivas se atraen |
Como sabes, la materia está formada por átomos y estos a su vez por tres tipos de partículas, los neutrones, que no tienen carga, los protones con carga positiva y los electrones, que tienen carga negativa. Los protones están en el interior de los átomos ocupando un espacio llamado núcleo. Los electrones están girando alrededor del núcleo en una especie de cáscara que llamamos corteza. El núcleo es muy pequeño comparativamente con el átomo. Si un átomo tuviera el tamaño de un campo de fútbol, el núcleo tendría el tamaño de una manzana y los electrones correrían por las gradas. Sin embargo, los protones tienen mucha más masa que los electrones, casi 2000 veces más, de manera que casi toda la masa del átomo está en el núcleo.
Cuando tenemos materia sólida, esto es así porque los núcleos están en posiciones bastante fijas. Los electrones siempre están menos unidos y es más fácil quitar alguno o añadirlo. Si a un trozo de materia le quitamos algunos electrones, queda cargado con un exceso de carga positiva, mientras que si se los añadimos, habrá un exceso de carga negativa. En esos casos podremos observar fuerzas entre esos trozos de materia que tienen un poco más de carga de un signo que del otro. Esto es lo que sucede si frotamos un bolígrafo con el pelo. Le roba unos pocos electrones, de manera que tiene ese pequeño exceso de carga. Si acercamos el boli “cargado” a trocitos de papel, observaremos que los atrae. Ahí observas la fuera eléctrica. Piensa un poco.
¿Por qué el bolígrafo cargado atrae al papel si este no tiene exceso de carga?. Observa, además, de después de un rato los trocitos de papel saltan. Plantea una posible expliación del fenómeno.
Autor: Santiago Camblor
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