Question

como puede cargarse negativamente un material aislante

Answer 1

Cuerpos cargados y neutros

Un cuerpo está cargado cuando tiene más o menos del número normal de electrones. Puede estar cargado positiva o negativamente. Un cuerpo cargado positivamente es aquel de cuyos átomos se han extraído algunos electrones, y por lo tanto tiene deficiencia de ellos o bien exceso de protones.

Un cuerpo cargado negativamente, es aquel que tiene mayor número de electrones que el normal en cada átomo, esto es, que tiene más electrones que protones. Un cuerpo en el cual hay el mismo número de electrones (cargas negativas) que protones (cargas positivas) es un cuerpo descargado o neutro.

Los cuerpos con igual carga eléctrica (el mismo signo) se repelen entre sí, mientras que los de cargas eléctricas diferentes (distinto signo) se atraen. Así, si aproximáramos dos bolas electrizadas de distinto signo (una bola con carga negativa y la otra positiva), desarrollarían una fuerza de atracción; si las bolas fueran de igual signo (positivas o negativas) ejercerían una fuerza de repulsión.

Cómo se carga un cuerpo...

Se puede cargar un cuerpo mediante frotamiento o fricción. Cuando dos trozos de material se frotan uno contra otro, los electrones son arrancados de uno y adheridos al otro. Se obtiene una buena carga estática frotando un aislante duro contra otro blando o suave. Si se utilizan buenos conductores es difícil obtener una carga detectable. La razón de esto es que las corrientes compensadoras circulan muy fácilmente, dentro y entre los materiales conductores.

 
El lápiz es de material aislante y al electrizarse concentra los electrones en el punto de frotamiento; la cucharilla, al ser metálica, conduce los electrones distribuyéndolos por todo el metal

Por ello, si tomamos un objeto aislante como un bolígrafo y lo frotamos contra un jersey, se electriza, siendo capaz de atraer pequeños trozos de papel. Sin embargo, una cucharilla metálica, que es conductor, también se electriza al frotarla, pero no se aprecia su carga porque los electrones se distribuyen por todo el metal, y si la tocamos pasan a nuestro cuerpo y de ahí a tierra, ya que el metal conduce los electrones. En este caso, los electrones se desplazan creando una corriente eléctrica o dinámica. Por su parte, cuando los electrones se mantienen en reposo en un objeto, se dice que la electricidad es estática, ya que no se desplazan a lo largo del cuerpo electrizado.

Otras formas de electrizar un cuerpo

La forma más simple de electrizar un cuerpo es por frotamiento, sin embargo, también existen otros métodos:

Por calentamiento

Al calentar determinados objetos, como algunos cristales de cuarzo, los electrones de su superficie se redistribuyen, de tal forma que un extremo se carga positivamente y el otro negativamente.

Por presión

Al presionar determinados cuerpos, como el cuarzo, se produce una electrización en sus extremos. A este fenómeno se le denomina piezoelectricidad, y por sus características de voltaje preciso y constante es aprovechado para construir patrones de reloj utilizados en numerosos equipos electrónicos; es un elemento imprescindible en los aparatos de radio.

Por influencia o contacto

Al entrar en el campo de acción de otro cuerpo, o en contacto entre un cuerpo electrizado y otro que no lo está.

Estos métodos de electrizar cuerpos tienen que ver con las diferentes formas de generar energía eléctrica, las cuales se estudiarán más adelante.