Densidad De Carga

Densidad de carga

En muchas ocasiones no tenemos la cantidad total de carga acumulada en un cuerpo, pero sabemos de que forma aquella está distribuida por unidad de longitud, de superficie o de volumen. De esta forma, sabiendo que cantidad de carga tenemos por cada una de estas unidades podemos calcular la carga total.

Densidad lineal de carga

La densidad lineal de carga (λ) expresa la cantidad de carga por unidad de longitud (Coulomb / metro).

Densidad superficial de carga

La densidad superficial de carga (σ) expresa la cantidad de carga por unidad de superficie (Coulomb / metro cuadrado).

Densidad volumétrica de carga

La densidad volumétrica de carga (ρ) expresa la cantidad de carga por unidad de volumen (Coulomb / metro cúbico).

Carga eléctrica

La materia se compone por átomos. Los mismos tienen un núcleo de protones (que tienen carga positiva) y neutrones (carga neutra). En la periferia del átomo, se encuentran los electrones (carga negativa) describiendo órbitas alrededor del núcleo.

Los electrones de las órbitas más alejadas (electrones libres) pueden abandonar el átomo y agregarse a otro cercano. El átomo que tiene un electrón menos queda cargado positivamente, mientras el átomo que ganó un electrón tiene carga negativa.

Por ejemplo cuando se frotan dos materiales distintos como plástico y vidrio ocurre eso con muchos de sus átomos, liberan y aceptan electrones, por lo tanto uno de los materiales queda cargado positivamente (sus átomos liberaron electrones) y el otro negativamente (con más electrones).

La carga eléctrica se mide en Coulomb. Un Coulomb es una unidad de carga grande por lo que es común usar submúltiplos como el micro Coulomb (1 μC = 1 10 -6 C). La ley de conservación de cargas dice que dado un sistema aislado no hay cargas que se creen ni se destruyan, sino que la carga se conserva.

La carga eléctrica de un material siempre es múltiplo de la carga eléctrica de un electrón. El signo de la carga eléctrica indica si se trata de carga negativa o positiva.

Viento eléctrico

Un objeto puntiagudo es cargado eléctricamente por medio de un generador electrostático. Si este objeto esta próximo a la llama de una vela encendida se puede observar que ésta se desvía.

El fenómeno de la electrización de los cuerpos

¿Cuándo un cuerpo está electrizado o cargado eléctricamente?

Siguiendo el curso de la historia de este conocimiento, podemos proceder del mismo modo a como lo hicieron los griegos pero utilizando materiales a tu alcance. Si frotas con papel o tela varios cuerpos de diferentes sustancias, notarás que algunos cumplen con la condición de atraer a otros cuerpos y otros no.

Un cuerpo está electrizado cuando al ser frotado atrae a otros cuerpos.

Después de haber ensayado la electrización de diversos cuerpos, seguramente te has preguntado por qué unos se electrizan al ser frotados y otros no. Resulta que unos materiales conducen la electricidad mejor que otros. Así, los plásticos habituales la conducen muy mal, el cuerpo humano bastante bien y los metales muy bien. Por eso es que podemos electrizar un cuerpo de plástico que sostenemos con la mano, mientras que uno metálico no.

Los cuerpos que se electrizan, se denominan aisladores y los que no se electrizan, conductores. Este conocimiento tiene gran utilidad práctica en dependencia de para qué se utilice.

Todos los cuerpos electrizados adquieren la propiedad de atraer a otros cuepos. Por la interacción de los cuerpos no puede diferenciarse la carga eléctrica de una varilla de vidrio frotada con seda, de la carga de una varilla de ebonita frotada con piel. Ambas varillas electrizadas atraen pequeños pedazos de papel.

¿Significa esto que las cargas en cuerpos de distintas sustancias no se diferencian unas de otras?

Recurramos al experimento. Electricemos, frotando con piel, dos cuerpo de la misma sustancia. Al aproximarlos observamos que estos se repelen.

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