OBJETIVOS:- Electrizar materiales por frotamiento y por inducción.

- Verificar la existencia de dos clases de cargas eléctricas.

RESUMEN:

Esta práctica es muy importante ya que nos permite entender el funcionamiento y el uso de las fuerzas de electrización. Ya que por medio de diversos experimentos logramos entender mejor el funcionamiento de esta clase de fuerza y responder mejor ciertas preguntas, como por ejemplo ¿porque se levanta la aguja de electroscopio?, entre otras preguntas que lograremos contestar por medio de nuestro nuevo conocimiento. En física, se denomina electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro.

En esta práctica intentamos demostrar el funcionamiento del electroscopio y del péndulo eléctrico a través de una barra cargada eléctricamente.

Logramos también comprobar las leyes de las cargas eléctricas, especialmente la repulsión entre cargas, pudiéndolo observar al utilizar el electroscopio y el péndulo eléctrico.

Al observar el tipo de material de los que estaba compuesto el electroscopio y el péndulo eléctrico, podemos concluir el tipo de carga de los objetos, ya sea carga positiva o negativa.

Pudimos realizar la electrización de los objetos por medio de las 3 formas básicas para cargar materiales: por conducción, por fricción y por inducción.

INTRODUCCIÓN: Las propiedades eléctricas de ciertos materiales ya eran conocidas por civilizaciones antiguas. En la época del renacimiento comenzaron los primeros estudios metodológicos, en los cuales la electricidad estuvo íntimamente relacionada con el magnetismo. En un ambiente fresco y seco resulta fácil cargar un objeto. Por ejemplo si cogemos un ámbar y lo frotamos con nuestro cabello y después lo acercamos a trocitos de papeles, nos damos cuenta que parece que lo jala aunque no hay nada entre ellos, eso es la fuerza de electrización, una fuerza que actúa a distancia. Esta fuerza es normalmente producida por la fricción de dos cuerpos. Las propiedades que presentan las cargas eléctricas son:

1) Objetos cargados con cargas iguales del mismo signo se repelen. 2) Objetos cargados con cargas de diferente signo se atraen.

Hay dos tipos de cargas (positiva y negativa) y dos tipos de fuerza entre ellas (atracción y repulsión). Además de esto también hay conductores y aislante eléctricos.

Conductores, aisladores y semiconductores Cuando un cuerpo neutro es electrizado, sus cargas eléctricas, bajo la acción de las fuerzas correspondientes, se redistribuyen hasta alcanzar una situación de equilibrio. Algunos cuerpos, sin embargo, ponen muchas dificultades a este movimiento de las cargas eléctricas por su interior y sólo permanece cargado el lugar en donde se depositó la carga neta. Otros, por el contrario, facilitan tal redistribución de modo que la electricidad afecta finalmente a todo el cuerpo. Los primeros se denominan aisladores y los segundos conductores. Esta diferencia de comportamiento de las sustancias respecto del desplazamiento de las cargas en su interior depende de su naturaleza íntima. Así, los átomos de las sustancias conductoras poseen electrones externos muy débilmente ligados al núcleo en un estado de semilibertad que les otorga una gran movilidad, tal es el caso de los metales. En las sustancias aisladoras, sin embargo, los núcleos atómicos retienen con fuerza todos sus electrones, lo que hace que su movilidad sea escasa. Entre los buenos conductores y los aisladores existe una gran variedad de situaciones intermedias. Es de destacar entre ellas la de los materiales semiconductores por su importancia en la fabricación de dispositivos electrónicos que son la base de la actual revolución tecnológica. En condiciones ordinarias se comportan como malos conductores, pero desde un punto de vista físico su interés radica en que se pueden alterar sus propiedades conductoras con cierta facilidad, ya sea mediante pequeños cambios en su composición, ya sea sometiéndolos a condiciones especiales, como elevada temperatura o intensa iluminación.

Formas de electrización

Cuando un cuerpo cargado eléctricamente se pone en contacto con otro inicialmente neutro, puede transmitirle sus propiedades eléctricas. Este tipo de electrización denominada por contacto se caracteriza porque es permanente y se produce tras un reparto de carga eléctrica que se efectúa en una proporción que depende de la geometría de los cuerpos y de su composición. Existe, no obstante, la posibilidad de electrizar un cuerpo neutro mediante otro cargado sin ponerlo en contacto con él. Se trata, en este caso, de una electrización a distancia o por inducción o influencia. Si el cuerpo cargado lo está positivamente la parte del cuerpo neutro más próximo se cargará con electricidad negativa y la opuesta con electricidad positiva. La formación de estas dos regiones o polos de características eléctricas opuestas hace que a la electrización por influencia se la denomine también polarización eléctrica. A diferencia de la anterior este tipo de electrización es transitoria y dura mientras

el cuerpo cargado se mantenga suficientemente próximo al neutro. Finalmente, un cuerpo puede ser electrizado por frotamiento con otro cuerpo, como aprecio Tales de Mileto en el siglo sexto antes de Cristo.

Electrización por frotamiento: La electrización por frotamiento se explica del siguiente modo. Por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra de ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aquél positivamente. En términos análogos puede explicarse la electrización del vidrio por la seda. En cualquiera de estos fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos por uno de

los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción ni destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación, desde la teoría atómica, del principio de conservación de la carga eléctrica formulado por Franklin con anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones sencillas.

Electrización por contacto: La electrización por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en parte compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de uno a otro corresponde, en este caso, a una cesión de electrones.

Electrización por inducción: La electrización por influencia o inducción es un efecto de las fuerzas eléctricas. Debido a que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en las

proximidades de otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas, con lo que la región próxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsión sobre los electrones atómicos convertirá esa zona en positiva. En ambos casos, la separación de cargas inducida por las fuerzas eléctricas es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro.

Electroscopio

Es un instrumento que permite determinar la presencia de cargas eléctricas y su signo. El electroscopio sencillo consiste en una varilla metálica vertical que tiene una bolita en la parte superior y en el extremo opuesto dos láminas de oro muy delgadas. La varilla está sostenida

en la parte superior de una caja de vidrio transparente con un armazón de metal en contacto con tierra. Al acercar un objeto electrizado a la esfera, la varilla se electrifica y las laminillas cargadas con igual signo que el objeto se repelen, siendo su divergencia una medida de la cantidad de carga que han recibido. La fuerza de repulsión electrostática se equilibra con el peso de las hojas. Si se aleja el objeto de la esfera, las láminas, al perder la polarización, vuelven a su posición normal.

Cuando un electroscopio se carga con un signo conocido, puede determinarse el tipo de carga eléctrica de un objeto aproximándolo a la esfera. Si las laminillas se separan significa que el objeto está cargado con el mismo tipo de carga que el electroscopio. De lo contrario, si se juntan, el objeto y el electroscopio tienen signos opuestos.

Un electroscopio cargado pierde gradualmente su carga debido a la conductividad eléctrica del aire producida por su contenido en iones. Por ello la velocidad con la que se carga un electroscopio en presencia de un campo eléctrico o se descarga puede ser utilizada para medir la densidad de iones en el aire ambiente. Por este motivo, el electroscopio se puede utilizar para medir la radiación de fondo en presencia de materiales radiactivos.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Carga por fricción

Utilizamos el electróforo, que consiste en una base de plástico y un disco metálico con mango aislador. Procedimos a frotar finamente la base de plástico con una hoja de papel periódico por un lapso de medio segundo. Luego, se sujeta el disco del mango aislador y se coloca la parte metálica sobre la base plástica. A continuación se retira el disco y se pone en contacto con la lámpara de efluvios la cual se encenderá momentáneamente.

b) Carga por contacto

Frotamos la barra de caucho con la tela de lana. Pusimos suavemente en contacto con el electroscopio. Este se encuentra ahora cargado negativamente. Observamos qué cambios ocurrían ene l electroscopio y registramos nuestras observaciones. Recargamos luego la barra de caucho. La aproximamos al electroscopio cargado. Observamos lo que sucedió con las hojas y procedimos a anotar nuestras observaciones

c) Carga por inducción

Frotamos la barra de caucho con la tela de lana. La acercamos al electroscopio cargado. Observamos que pasa con las hojas y registramos nuestras observaciones. Con la barra cargada eléctricamente cerca del electroscopio, toque con el dedo por un momento, la parte superior de este. Lo retiramos y luego separamos la barra cargada. Observamos las hojas del electroscopio y anotamos nuestras observaciones.

Cargando negativamente la esfera del péndulo.

Se frota la barra de caucho con la tela de lana para cargarla eléctricamente. Acerque la barra a la esfera, pero sin tocarla, como se muestra en la figura 1. Observe el comportamiento de la esfera y registre sus observaciones en el informe de esta práctica.

Toque la esfera con su dedo para quitar cualquier carga que pueda tener.

Figura 1

Frote de nuevo la barra de caucho. Acérquela a la esfera y deje que haya contacto. Después lleve la barra cargada eléctricamente cerca de la esfera cargada y observe el comportamiento de esta última. Registre sus observaciones.

Cargando positivamente al esfera del péndulo.

Frote la barra de vidrio con un pedazo de tela de seda para cargarla eléctricamente, acerque la barra a la esfera, pero sin tocarla. Observe el comportamiento de la esfera y registre sus observaciones en el informe de esta práctica. Toque la esfera con su dedo para quitar cualquier carga que pueda tener.

Frote otra vez la barra de vidrio. Acérquela a la esfera y deje que la toque. Luego acerque la barra a la esfera cargada y observe el comportamiento de esta última. Registre sus observaciones.

Cargando un electroscopio por conducción.

Frote la barra de caucho con la tela de lana. Póngala suavemente en contacto con el electroscopio. Éste se encuentra ahora cargado negativamente. Observe que cambios ocurren en el electroscopio. Registre sus observaciones.

Recargue la barra de caucho. Aproxímela al electroscopio cargado. Observe que pasa con las hojas y registre sus observaciones.

Recargue el electroscopio con una carga negativa usando la barra de caucho. Frote con la seda la barra de vidrio y acérquela al electroscopio cargado negativamente. Observe la deflexión de las hojas del electroscopio cuando la barra de vidrio cargada se acerca y se aleja del mismo. Registre sus observaciones. Descargue el electroscopio tocando momentáneamente la parte superior con el dedo, como indica la figura 2.

Cargando un electroscopio por conducción.

Elija una de las barras y frótelas. Acérquela al electroscopio, a una distancia de 1 a 2 cm, sin tocarlo, como indica la figura 3. Observe las hojas y registre sus observaciones.

Con la barra cargada eléctricamente cerca del electroscopio, toque con su dedo por un momento, la parte superior de éste. Retírelo y luego separe la barra cargada. Observe las hojas del electroscopio y anote sus observaciones.

Siguiendo el procedimiento de la parte c, determine el tipo de carga del electroscopio.

FROTAMIENTO

a. Se recortó pequeños trocitos de papel aluminio y se situó sobre la mesa.b. Se tomó un sorbete de plástico por un extremo y se aproximó los trozos de

papel aluminio, y se observó que son atraídos por el sorbete.c. Se tomó el sorbete por un extremo, y se froto energéticamente con papel

higiénico y luego se aproximó a los trocitos de papel aluminio. OBSERVACIONES:

Al frotar energéticamente el sorbete con el papel higiénico la carga se transfiere de un cuerpo a otro, en este caso el sorbete adquirió un exceso de negativa y los trocitos de papel aluminio de carga positiva; como ambos objetos estaban cargados con cargas de distinto signo, se atrajeron.

PÉNDULO ELECTROSTÁTICO

b. Se tomó un sorbete y se aproximó al péndulo. Observaciones:

No sucedió nada debido a que el péndulo y el sorbete estaban en neutro, de la misma forma pasa con la barra de vidrio.

c. Se froto un sorbete con papel higiénico, luego se tocó con este la esfera del péndulo. Se repitió con la barra de vidrio. Observaciones:

Al frotar el sorbete con el papel higiénico, se cargó negativamente el sorbete, así que hubo atracción con el péndulo, y de igual manera sucedió con la barra de vidrio.

d. Se descargó el péndulo eléctrico tocando su superficie metálica con la mano. Con la barra de vidrio cargada, se tocó nuevamente el péndulo. Luego se acercó el sorbete cargado. ¿Qué sucede con la esfera cargada de papel aluminio?

La barra de vidrio atrajo el péndulo, luego al acercar el sorbete cargado se repelieron ambos cargas por ser iguales.

DIFERENTES CLASES DE CARGA

a. Se descargó el péndulo eléctrico.

b. Se froto el sorbete de plástico con el papel higiénico y se tocó la esfera del péndulo con un extremo. observaciones:

Al principio al tocar el sorbete cargado negativamente hubo atracción con el péndulo, al acercar nuevamente el sorbete hubo repulsión.

c. Se froto inmediatamente la barra de vidrio con el papel higiénico y se aproximó al péndulo. Observaciones:

Al frotar la barra de vidrio con el papel higiénico, la barra de vidrio se cargó negativamente y al acercar al péndulo de carga positiva se atrajeron debido a que cargas diferentes se atraen.

ATRACCION Y REPULSION ENTRE CARGAS

a. Se descargó el péndulo electrostático.b. Se tomó el sorbete por un extremo, se froto con el papel higiénico y se

tocó el péndulo eléctrico con el mismo. ¿Qué ha sucedió? Hubo atracción debido a que las cargas del sorbete con el péndulo

eran diferentes.c. Se aproximó nuevamente el sorbete al péndulo. ¿qué sucede?

Al aproximar nuevamente el sorbete, hubo repulsión debido a que la primera vez el péndulo se cargó de manera positivamente y al aproximarlo otra vez se repelieron.

d. Se descargó el péndulo eléctrico. se froto la barra de vidrio con el papel higiénico y se tocó la misma el péndulo eléctrico. ¿Qué ha sucedido? Con la barra de vidrio paso lo mismo se atrajo con el péndulo debido a

las diferentes cargas.

e. Se aproximó nuevamente la barra de vidrio. ¿Qué observa? Al aproximar nuevamente la barra de vidrio se repelieron debido a que

el péndulo se había cargado positivamente, y al aproximar la barra de vidrio se repelieron, por tener la misma carga.

f. Se descargó nuevamente el péndulo. Se cargó nuevamente el péndulo con el sorbete y se aproximó en seguida la barra de vidrio frotando con el papel higiénico. Observaciones:Al cargar el péndulo con el sorbete hubo atracción y luego al acercar la barra de vidrio frotando con el papel higiénico, se repelió.

ELECTROSCOPIO ELEMENTAL

a. Electroscopio

b. Se tomó un sorbete por un extremo, se froto con el papel higiénico y se tocó el extremo libre del electroscopio. Observaciones:

Se atrajeron el papel aluminio con el sorbete debido a que el sorbete se cargó negativamente y el papel aluminio carga positiva.

c. Se repitió el experimento tocando con el sorbete previamente frotada la parte metálica del electroscopio repetidamente. Observaciones:

Se repelen debido a que el electroscopio se cargó positivamente.

ELECTROMETRO

a. Investigue el principio de funcionamiento de un electrómetro.

La separación de las láminas metálicas en un electroscopio es tanto mayor cuanto mayor es la cuantía de la carga eléctrica que adquiere el instrumento. Un electrómetro es un electroscopio que lleva incorporada una escala graduada sobre la que se mide el valor de la carga eléctrica.

b. ¿Cómo se pueden realizar experimentos con este instrumento?

Se denomina electrómetro a un electroscopio dotado de una escala. Los electrómetros, al igual que los electroscopios, han caído en desuso debido al desarrollo de instrumentos electrónicos de precisión. Uno de los modelos de electrómetro consiste en una caja metálica en la cual se introduce, debidamente aislada por un tapón aislante, una varilla que soporta una lámina de oro muy fina o una aguja de aluminio, apoyada en este caso de tal manera que pueda girar libremente sobre una escala graduada. Al establecer una diferencia de potencial entre la caja y la varilla con la lámina de oro(o la aguja de aluminio), esta es atraída por la pared del recipiente.

CONDUCCION DE ELECTRICIDAD

a. Electroscopio.b. Se cargó un electroscopio eléctricamente.c. Se colocó el sorbete sin frotarlo en la parte superior. Observaciones:

Al color el sorbete sin frotarlo en la parte superior no sucedió nada debido a que no estaba cargado, estaba en estado neutro.

d. Se froto la barra de vidrio con la seda al toca el electroscopio. ¿Cómo queda cargado el electroscopio?Se froto con el plástico y acercamos al electroscopio y al hacer una superficie la carga es mucho mayor y observamos cómo se repelieron los trozos de aluminio.

PODER DE LAS PUNTAS

a. Construir

b. Se cargó la varilla y se acercó a la flecha. Observaciones:Se trajeron y la varilla cargo positivamente la punta de la flecha acumulándose a la punta de la carga. Al tener la punta de la flecha y la varilla la misma carga se repelen.

c. Se cargó con un sorbete y se acercó a la flecha. Observaciones:Con el sorbete se repitió el caso anterior, en la punta se concentró la carga y luego se repelieron.

d. ¿Por qué la flecha de papel aluminio, se orienta perpendicularmente a la superficie cargado?

La barra cargada genera un campo eléctrico fuerte, lo cual hace que la flecha se dirigía de forma perpendicular a la varilla cargada.

DISCUSION

El experimento realizado tuvo como objetivo principal observar y analizar los diferentes procesos de electrización. Los objetivos que se llevaron a cabo con éxito ya que todos los aparatos utilizados funcionaron de manera correcta y nos permitió tener una idea clara del tema tratado.

Al principio procedimos a frotar fuertemente una barra de plástico con papel, (esto para cargar la barra), luego la acercamos al péndulo el cual respondió inmediatamente y comenzó a ser atraído a la barra eléctricamente cargada (ley de las cargas, atracción). Después de observar lo que ocurría al acercar la barra, comenzamos a juntar la barra con la esfera del péndulo con lo cual obtuvimos resultados diferentes, la esfera comenzaba a cargarse eléctricamente a medida que iba siendo tocaba por la barra, hasta llegar a un punto en que la esfera era repelida por la barra, es decir, ya no sufría la misma fuerza de atracción que al principio cuando la barra era colocada cerca de ella.

Luego usando el electroscopio, comprobamos efectos similares.

Al acercar la barra a una de las puntas del electroscopio, las láminas de aluminio se separaban, pero cuando tocábamos la barra con la punta del electroscopio, las láminas de aluminio comenzaban a juntarse poco a poco, y si tocábamos la punta del electroscopio con uno de nuestros dedos, observamos con las láminas de aluminio regresaban a su distancia inicial de separación.

CONCLUSIONES:

De acuerdo a lo observado puedo concluir que un cuerpo posee carga neutra en su estado natural, pero al ponerse en interacción con algún objeto o ya sea con el mismo medio puede quedar cargado de forma positiva o negativa, como vimos en a carga por contacto, fricción e inducción.

También pudimos darnos cuenta que suelo está cargado de forma neutra es por esto que al hacer contacto con él los electrones se transfieren al suelo ó del suelo al objeto si este está polarizado y el objeto queda sin carga o con carga neta.

Además de esto pudimos analizar que un cuerpo puede quedar cargado tanto negativa como positivamente, eso depende del objeto con el que está sometido.

Probamos una vez más la ley de Coulomb (atracción y repulsión).

Apreciamos el funcionamiento del electroscopio y del péndulo eléctrico.

Deducimos el tipo de carga podrían tener los objetos electrizados por medio del tipo de material de los elementos usados en el experimento.

CUESTIONARIO:

1. Investigue como se puede obtener la electricidad estática en grandes cantidades.

El rayo es una poderosa descarga natural de electricidad estática, producida durante una tormenta eléctrica; generando un "pulso electromagnético". La descarga eléctrica precipitada del rayo es acompañada por la emisión de luz (el relámpago), causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las moléculas de aire, y por el sonido del trueno, desarrollado por la onda de choque. La electricidad (corriente eléctrica) que pasa a través de la atmósfera calienta y expande rápidamente el aire, produciendo el ruido característico del trueno. Los rayos se encuentran en estado plasmático.

Generalmente, los rayos son producidos por partículas positivas en la tierra y negativas en nubes de desarrollo vertical llamadas cumulonimbos. Cuando un cumulonimbo alcanza la tropopausa, las cargas positivas de la nube atraen a las cargas negativas; este movimiento de cargas a través de la atmósfera constituyen los rayos. Esto produce un efecto de ida y vuelta; se refiere a que al subir las partículas instantáneamente regresan causando la visión de que los rayos bajan. Un rayo puede generar una potencia instantánea de 1 gigawatt (mil millones de vatios), pudiendo ser comparable a la de una explosión nuclear.

2. ¿Qué problemas ocasionaría las descargas de cargas estáticas a las personas y equipos electrónicos? Dé 5 ejemplos.

DISPOSITIVOS ELECTRONICOS

Destrucción: Las altas tensiones y el flujo de corriente instantáneo producen la fusión de los óxidos metálicos y otros componentes; Degradación de la vida útil: Un flujo de corriente imprevisto que no sea lo suficientemente fuerte para destruir puede dar lugar a fallos precoces del dispositivo. Una parte del área que se ha dado en llamar “mortandad infantil” puede muy bien no ser otra cosa que el daño producido por ESD.

Funcionamiento impreciso: las corrientes transitorias inducidas y la polarización pueden afectar a los parámetros de régimen de un dispositivo haciendo que funcione en una secuencia imprevista, o que no lo haga dentro de las tolerancias del proyecto.

La fuerza de la carga estática, o de su campo electromagnético asociado, determina a cuál de las categorías citadas será sensible un dispositivo.

Por ejemplo:

Una descarga de electricidad estática puede causar una variedad de problemas a una computadora, desde destruir completamente los circuitos integrados de manera que el sistema ya no es utilizable hasta hacer que la computadora se reinicie sin ningún daño adicional. Una descarga de electricidad estática puede dañar un chip de maneras que no son inmediatamente evidentes, pero puede hacer que poco a poco el chip falle con el tiempo. La mayoría de los chips de las computadoras son vulnerables incluso a pequeñas cantidades de voltaje.

PERSONAS

- Aparición de movimientos reflejos involuntarios: normalmente los efectos fisiológicos de las descargas electrostáticas se limita a una molesta sensación de picazón o escozor en la piel que suele llevar asociado un acto reflejo instintivo con sacudida muscular más o menos violenta. Aunque no suele provocar lesiones, se trata de una situación ciertamente molesta que si se repite con frecuencia debe ser tratada correctamente. La técnica preventiva encargada de aportar soluciones en este caso es la Ergonomía Ambiental, ciencia dedicada a analizar las situaciones de disconforme que aparecen en los puestos de trabajo aportando soluciones preventivas cuyo objetivo es la mejora continua del medio ambiente en el que se desenvuelve el trabajador.

- Uno de los peligros que los niños pueden enfrentar con la electricidad estática es una descarga eléctrica. Las descargas pueden ir de ser ligeramente incómodas a muy dolorosas dependiendo de la electricidad presente en el momento. El metal es un excelente conductor de la electricidad y cuando los niños toman cargas eléctricas de su ambiente, como al caminar en una alfombra mientras usan calcetines, y luego tocan un objeto metálico, pueden recibir una descarga que aunque no amenaza la vida, puede doler considerablemente.

- La electricidad estática se compone de cargas eléctricas en un objeto y cuando se transfiere rápidamente de un objeto a otro, hay una descarga. Típicamente las descargas de la electricidad estática son leves, sin embargo, hay casos cuando las descargas pueden causar lesiones reales. Los niños pequeños son especialmente vulnerables porque no entienden lo poderosas que pueden ser estas descargas y pueden hacer cosas como introducir objetos en contactos eléctricos, los cuales cuando se combinan con la estática en el cuerpo por gatear o caminar en la alfombra con calcetines pueden causar una descarga lo suficientemente fuerte para detener el corazón, de acuerdo con U.S. National Library of Medicine, y pueden provocar un ataque cardíaco, el cual es bastante a menudo fatal, de acuerdo con American Heart Association.

- La electricidad estática representa un riesgo de incendio porque, aunque tiene una carga menor, sigue siendo una forma de electricidad, que puede encender un fuego en las circunstancias correctas. Por ejemplo, estando alrededor de materiales inflamables cuando la estática está presente puede ocasionar que rápidamente inicie un incendio o una explosión que incluso puede ser fatal. Algunos padres permiten a sus hijos ayudar a bombear gasolina en el auto, lo cual de acuerdo con el Dr. William D. Hakkarinen de la Maryland Academy of Family Physicians, es una mala idea debido al riesgo de incendio potencial para un niño cuya cara está cerca de la manguera de gasolina y el tanque de un automóvil.

3. ¿Por qué los metales se les considera buenos conductores de electricidad?

Los conductores son materiales en los que las cargas eléctricas se mueven con bastante libertad. Materiales como el cobre, el aluminio y la plata son buenos conductores. Cuando estos materiales se cargan en alguna pequeña región la carga se distribuye rápidamente por sí sola sobre toda la superficie del conductor. Si usted sostiene una barra de cobre en su mano y la frota con lana o piel, no atraerá un pequeño pedazo de papel. Esto podría sugerir que el metal no puede cargarse. Por otra parte, si usted sostiene la barra de cobre por medio de un mango de lucita y la frota, la barra permanecerá cargada y atraerá el pedazo de papel. Esto se explica observando que en el primer caso las cargas eléctricas producidas por frotamiento se moverán rápidamente del cobre a través de su cuerpo y finalmente hacia la tierra. En el segundo caso, el mango de lucita aislante evita el flujo de carga hacia la Tierra.

4. Los electrones libres de un metal tienen masa y por tanto tienen peso, y son atraídos gravitacionalmente hacia la tierra. ¿Por qué entonces no se depositan todos en la parte inferior del conductor como lo hacen los sedimentos en el lecho de un rio?

Porque la atracción gravitatoria que experimentan es cero, comparada con las fuerzas de repulsión y atracción entre ellos y otros electrones o los átomos de la estructura metálica.

Entonces, esta fuerza gana de lejos a los efectos de la gravedad.

5. ¿Cómo se producen los rayos en atmósfera terrestre?

Se ha comprobado que la atmósfera está siempre más o menos cargada de electricidad, aún en tiempo sereno. Pero es durante las tormentas cuando se hacen visibles las descargas eléctricas en forma de rayos. Las nubes se hayan electrizadas positiva o negativamente y cuando se aproximan dos de electricidades contrarias, se descargan.

Análogamente ocurre al pasar una nube cargada cerca del suelo, cuyo potencial es cero. Dícese que cae el rayo cuando la descarga eléctrica se produce repentinamente entre una nube y la tierra. Llámese relámpago al resplandor producido por la descarga. El relámpago va acompañado de un estampido llamado trueno, que se oye con cierto retraso y muy desigualmente debido a la distancia y al eco.

6. ¿Qué es una conexión a tierra?, ¿Por qué será importante?

La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a tierra, puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra, conexión a tierra, conexión de puesta a tierra, o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para llevar a tierra cualquier derivación indebida de la corriente eléctrica a los elementos que puedan estar en contacto con los usuarios (carcasas, aislamientos, etc.) de aparatos de uso normal, por un fallo del aislamiento de los conductores activos, evitando el paso de corriente al posible usuario.

La puesta a tierra es una unión de todos los elementos metálicos que mediante cables de sección suficiente entre las partes de una instalación y un conjunto de electrodos, permite la desviación de corrientes de falta o de las descargas de tipo atmosférico, y consigue que no se pueda dar una diferencia de potencial peligrosa en los edificios, instalaciones y superficie próxima al terreno.

BIBLIOGRAFIA:

Serway tomo 2 séptima edición

http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/

cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080930f36.html

Priestley, Joseph. The History and Present State of Electricity, with

original experiments. Londres, 1767.

Young, Hugh D.; Freedman, Roger A. (2010). Sears and Zemansky's

University Physics: With Modern Physics (13th edición). Addison-Wesley

(Pearson).

http://books.google.es/books?id=X-InAAAAMAAJ