ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO CARGA ELECTRICA

Carga eléctrica

Si caminamos sobre una alfombra en un día seco, se puede producir una chispa cuando acercamos un dedo a una perilla metálica. Estos fenómenos representan un pequeño vistazo a la gran cantidad de carga eléctrica que está almacenada en los objetos que nos rodean.

La gran cantidad de carga en todo objeto de uso diario está oculta, por lo general, debido a que el objeto tiene igual cantidad de dos clases de carga: positiva y negativa. Con esa igualdad o equilibrio de carga, se dice que el objeto es eléctricamente neutro, es decir, no tiene carga neta. Si los dos tipos de carga no están en equilibrio, entonces hay una carga neta. Decimos que un objeto está cargado para indicar que tiene un desequilibrio de carga, o carga neta.

Los objetos cargados interactúan al ejercer fuerzas entre ellos. Para demostrar esto, primero cargamos una barra de vidrio al frotar uno de los extremos con un trozo de seda. En los puntos de contacto entre una barra y la seda, diminutas cantidades de carga se transfieren de una a otra, alterando un poco la neutralidad eléctrica de cada una. (Frotamos la seda sobre la barra para aumentar el número de puntos de contacto y, por tanto, la cantidad, tan pequeña, de carga transferida.)

Supóngase que ahora suspendemos la barra cargada desde un hilo para aislarla eléctricamente de sus alrededores, de manera que su carga no puede cambiar. Si acercamos la segunda barra de vidrio igualmente cargada (figura 22-2a), las dos barras se repelen entre sí, es decir, cada una experimenta una fuerza dirigida que la aleja de la otra barra. Pero, si frotamos una barra de plástico con un trozo de piel, y la acercamos a la barra de vidrio suspendida (figura 22-2b), las dos barras se atraen entre sí, es decir, cada una experimenta una fuerza dirigida hacia la otra barra.

Podemos entender estas dos demostraciones en términos de cargas positivas y negativas. Cuando se frota una barra de vidrio con seda, el vidrio pierde parte de su carga negativa y entonces tiene una pequeña carga positiva no equilibrada (representada por los signos positivos en la figura 22-2a). Cuando se frota la barra de plástico con un trozo de piel, el plástico gana una pequeña carga negativa no equilibrada (representada por los signos negativos en la figura 22-2b).

Cargas con el mismo signo eléctrico se repelen entre sí, y cargas con signo eléctrico contrario se atraen.

La atracción y repulsión entre cuerpos cargados tienen numerosas aplicaciones industriales, entre las que se incluyen aspersión de pintura electrostática y recubrimiento de polvo, recolectores de polvo de cenizas en chimeneas, impresión de inyección de tinta sin impacto y fotocopiado. La figura 22-3 muestra una diminuta perilla portadora de una máquina copiadora de Xerox, cubiertas con polvo de partículas de polvo negro llamado toner, que se pega a la perilla por medio de fuerzas electroestáticas. Las partículas con carga negativa del toner son atraídas desde la perilla a un tambor giratorio, donde

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