Electricidad estática

Written by Michele CatanzaroFriday, 15 September 2006 17:22

Electricidad estática

Vas andando por un pasillo, te acercas a la puerta, te dispones a abrirla y... ¡ZAP! ¡Calambre! O bien llegas a casa un día frío, te sacas el jersey de lana, y... ¡BOING! ¡Todos los pelos se te ponen de punta! ¿Qué demonios está pasando? La respuesta: la electricidad estática.

Arquímedes sufriendo la electricidad estática. Dibujo de Oriol Massana. Todos los objetos que vemos están formados por partículas minúsculas denominadas átomos. Aún cuando la palabra átomo significa "indivisible", los átomos también están formados por partículas todavía más pequeñas. Cuando se bautizó al átomo, obviamente, esto no se sabía. Estas partículas que forman los átomos se denominan protones, neutrones y electrones, y son bien diferentes entre ellas. Una característica que las diferencia es su carga eléctrica. Los protones tienen carga positiva, los electrones tienen carga negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica, son neutros.

Normalmente los átomos tienen el mismo número de protones y electrones, de forma que las cargas positivas y negativas se compensan. Así, la carga global del átomo resulta neutra. Pero si frotamos dos objetos el uno contra el otro, algunos electrones pueden pasar de unos átomos a los otros. Los átomos que ganan nuevos electrones adquieren carga negativa. Los que pierden, resultan cargados positivamente. Cuando las cargas se separan de esta manera se denomina electricidad estática.

Niña con los pelos de punta a causa de la electricidad estática, (c) Renee Lee

¡Se me ponen los pelos de punta!

Si dos cosas tienen cargas opuestas, se atraen; pero si tienen la misma carga, se repelen. Esto explica por qué el cabello se nos pone de punta cuando nos sacamos un jersey o un sombrero de lana. Dado que al realizar esta acción frotamos nuestros cabellos con la lana, algunos electrones del cabello pasan al tejido y así los pelos nos quedan cargados positivamente. Las cosas con la misma carga se repelen. Por lo tanto, los cabellos intentan alejarse los unos de los otros. Como están bien enganchados a nuestra cabeza (por suerte), lo más efectivo que pueden hacer es ponerse de punta, bien lejos del resto.

Rayos

Los rayos son fenómenos debidos a la descarga sobre el suelo de la electricidad estática que se ha generado en las nubes por el rozamiento de los cristales de agua que contienen.

La carga no se crea ni se destruye...

Cuando cargamos un objeto con electricidad estática, no creamos ni destruimos electrones, ni tampoco hacemos aparecer o desaparecer protones. Los electrones simplemente pasan de un lugar a otro. La carga global, por lo tanto, se mantiene. Esto es lo que se denomina el principio de conservación de la carga.

Invierno-verano

Normalmente, sólo notamos la electricidad estática en invierno, cuando el aire es muy seco. Durante el verano, el aire es más húmedo. El agua que hay en el aire ayuda a los electrones a salir de nuestro cuerpo, porque es conductora de la electricidad; por esto no podemos llegar a cargarnos lo suficiente.

Dibujo ilustrativo del experimento

La serie triboeléctrica

Si andamos por una moqueta, especialmente las sintéticas, y la frotamos, sus electrones pasan a nuestro cuerpo. Si entonces tocamos la cerradura de la puerta... ¡¡ZAP!! Los electrones pasan de nosotros a la cerradura y sentimos un calambre porque nuestros receptores nerviosos se estimulan.

Cuando frotamos dos materiales, los electrones de uno de ellos pasan al otro. ¿Qué material liberará electrones y cuál los aceptará? Los científicos han clasificado los materiales en función de su capacidad de conservar o ceder electrones. Esta clasificación se denomina serie triboeléctrica. A continuación puedes encontrar una serie triboeléctrica casera.

  • Tu mano
  • Vidrio
  • Lana
  • Seda
  • Papel
  • Algodón
  • Goma
  • Poliester
  • Plástico PVC

En condiciones ideales, si dos de estos materiales se frotan el uno contra el otro, el que está más arriba cede los electrones y se carga positivamente. Puedes comprobarlo tú mismo experimentando con ellos.