miércoles, 19 de mayo de 2010

Conductores y aisladores Y Carga Inducida

Conductores y aisladores

La materia esta constituida por átomos. Los átomos, a su vez, están hechos de electrones, protones y neutrones. El átomo de cada elemento químico es único y diferente a los átomos de los demás elementos. El elemento con el átomo más simple es el hidrógeno, H, que tiene solamente un protón y un electrón. Lo sigue el helio, He. Este tiene un núcleo con dos protones y dos neutrones, alrededor del cual orbitan dos electrones. Cuando los átomos de dos elementos reaccionan químicamente, forman un compuesto. La materia a nuestro alrededor puede ser cualquier elemento de la Tabla Periódica de los elementos o cualquier compuesto formado a partir de estos elementos. Aunque no vamos a hablar aquí de cómo se enlazan los átomos, debemos saber que según el tipo de enlace entre ellos, será su habilidad para conducir carga eléctrica. Los metales como el cobre, la plata, el oro, el aluminio, etcétera, son excelentes conductores, es decir, su conductividad es grande. Los conductores permiten el movimiento de carga eléctrica a través de su volumen. Cuando depositamos carga en algún punto de un conductor, esta se difunde inmediatamente por toda la superficie del mismo, obedeciendo al rechazo de cargas del mismo tipo, hasta quedar equilibradamente distribuida. Hay materiales con conductividades muy pequeñas, como el vidrio, hule, porcelana, etcétera, por lo que los llamamos aisladores. Estos no permiten que la carga eléctrica se mueva o desplace en ellos. Cualquier carga que depositemos en un aislador permanece en el punto donde se depositó, sin distribuirse como lo haría en el caso de un conductor. El agua pura, destilada, es un conductor pobre, sin embargo, basta disolver en ella un poco de sal para convertirla en un conductor excelente, por eso la humedad ambiental favorece la recombinación instantánea de las cargas generadas por fricción. La capacidad aisladora de los materiales es limitada. Aún los mejores aisladores pueden conducir si son sometidos a campos eléctricos suficientemente intensos. Cuando esto ocurre decimos que hay rompimiento dieléctrico. Un rayo, por ejemplo, muestra el rompimiento dieléctrico de la atmósfera cuando las cargas positiva y negativa acumuladas en la tierra y las nubes, respectivamente, son lo suficientemente grandes como para recombinarse en una chispa, de varios kilómetros de longitud, que viaja a través del aire, a pesar de que este es un aislador.

Carga Inducida

La carga inducida se produce cuando un objeto cargado repele o atrae los electrones de la superficie de un segundo objeto. Esto crea una región en el segundo objeto que está más cargada positivamente, creándose una fuerza atractiva entre los objetos.

Por ejemplo, cuando se frota un globo, el globo se mantendrá pegado a la pared debido a la fuerza atractiva ejercida por dos superficies con cargas opuestas (la superficie de la pared gana una carga eléctrica inducida pues los electrones libres de la superficie del muro son repelidos por los electrones que ha ganado el globo al frotarse, creando una superficie de carga positiva en la pared, que luego atrae a la superficie del globo).