CONSERVACIÓN DE LAS CARGAS ELÉCTRICAS
La Fuerza eléctrica que mantiene unidos los electrones al núcleo disminuye cuando la distancia al núcleo aumenta, en algunos materiales existen electrones que se encuentran débilmente unidos a los átomos y es posible liberarlos o "transferirlos" a otros objetos.
Cuando se produce frotamiento, la barra de ebonita se carga negativamente a la piel de gato (por eso adquiere carga negativa), mientras que la barra de vidrio se carga positivamente debido a la seda (por eso adquiere carga positiva).
Es decir, que el tipo de carga eléctrica de un cuerpo depende de que el cuerpo tenga más o menos electrones que los protones.
Si un cuerpo tiene carga positiva o negativa es porque ha redistribuido su carga eléctrica.
En estas redistribuciones se cumple el principio de conservación de la carga cuyo enunciado es el siguiente:
La cantidad de carga eléctrica de un sistema aislado es constante.
Así pues la carga eléctrica se redistribuye de un cuerpo a otro pero ni se crea ni se destruye.
CONDUCTORES Y AISLANTES
Existen materiales como la ebonita y el vidrio, en los cuales las cargas quedan en el sitio por donde fueron introducidas. A materiales como estos se les llama aislantes, malos conductores o dieléctricos.
En cambio unos conductores permiten que la carga fluya en su interior y se distribuya libremente. Los metales son materiales conductores. Debido a esta libre distribución, no se puede concebir en ellos una acumulación de cargas en determinada región de su interior. La oposición que presentan los conductores a través de ellos al movimiento de cargas eléctricas es significativamente menor que la oposición que presentan los aislantes.
Dentro de un conductor, la repulsión mutua entre las cargas provoca que estas se distribuyan a la mayor distancia posible entre ellas. De ahí que se afirme que en un conductor la carga se concentra en las puntas.
En 1911 se descubrió que, a temperaturas próximas al cero absoluto, determinados metales presentan oposición casi nula al movimiento de las cargas eléctricas, este fenómeno se conoce como superconductividad.
Los semiconductores son sustancias que con respecto al movimiento de cargas, presentan una oposición intermedia entre los aislantes y los conductores. Estas sustancias son la base de transistores, de gran importancia en electrónica.
CARGA POR CONTACTO Y CARGA POR INDUCCIÓN
Veamos dos métodos para cargar eléctricamente: por contacto y por inducción.
La carga por contacto se produce si se toca un cuerpo con otro cargado eléctricamente. Cuando esto ocurre se produce un paso de electrones de un cuerpo al otro, con lo cual se electriza. Por ejemplo, si se suspende una pequeña esfera conductora neutra de un hilo y se le acerca una barra cargada eléctricamente hasta establecer contacto momentáneo, se observa que entre la esfera y la barra hay fuerza de repulsión, lo cual nos permita concluir que la esfera ha sido cargada con el mismo tipo de carga que la barra.
La carga por inducción consiste en acercar un objeto cargado a otro en el cual se puede presentar una redistribución de cargas; de esta manera, cuando obtenemos, por ejemplo en una esfera, que se concentren cargas positivas, basta con aislar eléctricamente la misma para que esta conserve la carga que inducimos en ella.
Nota que para cargar un objeto por inducción no se requiere que haya contacto con el cuerpo inicialmente cargado.
POLARIZACIÓN DE LA CARGA
Cuando se acerca un objeto cargado positivamente a un pequeño trozo de papel, las cargas de papel no se pueden distribuir como sucedería si fuera un conductor, pero si consideramos las moléculas que constituyen el trozo de papel, podemos hacer un análisis similar. Cada molécula se dispone de tal manera que sus caras negativas se ubican lo mas cerca posible de un objeto cargado positivamente que se acerca al trozo de papel, se dice entonces que la molécula se ha polarizado. De esta manera, el pequeño trozo de papel experimenta una fuerza neta de atracción hacia el cuerpo cargado positivamente.
PREGUNTA: Tenemos dos sistemas aislados, los cuales son posteriormente unidos. Con respecto al sistema que consiste en la unión de estos dos, podríamos afirmar que: