Cuando La Fuerza Eléctrica Que Mantiene Unidos Los Electrones Al Núcleo Disminuye

Cuando la fuerza eléctrica que mantiene unidos los electrones al núcleo disminuye, la
distancia entre estos y el núcleo aumenta, por lo tanto aquellos electrones que se encuentran
débilmente unidos a los átomos, en algunos materiales, pueden ser liberados o transferidos a
otros cuerpos.
Es decir, que si un cuerpo tiene carga positiva o carga negativa es porque se ha redistribuido
su carga eléctrica.
En estas redistribuciones se cumple el principio de conservación de la carga. Este principio
indica que la cantidad de carga eléctrica en un sistema aislado es constante, es decir, se
conserva, ya que puede presentarse un intercambio o movimiento de carga de un cuerpo a
otro, pero no se crea ni se destruye.
Por otra parte, la carga eléctrica está cuantizada. Es decir, existe una cantidad mínima de
carga y la carga existente en cualquier cuerpo es un múltiplo de esta cantidad.
La carga mínima o carga elemental es la carga del electrón representada por la letra e.
Cualquier otra carga eléctrica, ya sea positiva o negativa, será igual a la carga de un número
entero de electrones. Como la unidad de carga en el SI es el culombio (C) su equivalencia con
la carga del electrón es:
En este unidad se describe en qué consisten los electrones libres (o electrones de conducción), los
cuales hacen que los metales sean buenos conductores eléctricos.

En un conductor, puede fluir la corriente eléctrica libremente, en un aislante no puede. Los
metales tales como el cobre son conductores típicos, mientras que la mayoría de los sólidos
no metálicos, se dice que son buenos aislantes, presentando una extremadamente alta
resistencia al flujo de las cargas a través suyo. El material «conductor» implica que
los electrones mas externos de sus átomos están debilmente ligados y libres para moverse a
través del mismo. La mayoría de los átomos tienen sus electrones fuertemente ligados y son
aislantes. En el cobre, los electrones de valencia están esencialmente libre y se repelen
fuertemente unos a otros. Cualquier influencia externa que mueva uno de ellos originará una
repulsión de otros electrones que se propagará con un «efecto dominó», a través de todo el
conductor.
Dicho de manera simple, la mayoría de los metales son buenos conductores eléctricos, la
mayoría de los no metales, no lo son. Los metales también son generalmente
buenos conductores del calor, mientras que los no metales, no lo son.
https://youtu.be/aY4L62dMOjQ
Formas de cargar un cuerpo
Electrización por contacto

Consiste en cargar los cuerpos poniéndolo en contacto con otro previamente electrizado. En
este caso, ambos quedarán cargados con carga del mismo signo (+ o -).
Esto se debe a que habrá transferencia de electrones libres desde el cuerpo que los posea en
mayor cantidad hacia el que los contenga en menor proporción y manteniéndose este flujo
hasta que la magnitud de la carga sea la misma en ambos cuerpos.
Electrización por fricción

Se caracteriza por producir cuerpos electrizados con cargas opuestas. Esto ocurre debido a
que los materiales frotados tienen diferente capacidad para *retener y entregar* electrones y
cada vez que se tocan algunos electrones saltan de una superficie a otra.
Al frotar dos cuerpos eléctricamente

neutros ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa
Electrización por inducción

La inducción es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo.
Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Esto es
justamente lo que pasa cuando atraemos pequeños trozos de papel mediante un objeto
cargado por frotamiento.
Cuando se acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción
eléctrica entre las cargas del primero y las del cuerpo neutro.
Como resultado de esta interacción, la distribución inicial se altera: el cuerpo electrizado
provoca el desplazamiento de los electrones libres del cuerpo neutro.
En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo
neutro, pero en algunas zonas se carga positivamente y en otras negativamente.
Se dice que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado,
denominado inductor, induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto
lo atrae.
El diagrama de abajo muestra el procedimiento para electrificar un cuerpo por inducción. Es
importante tener en cuenta que la carga obtenida por este método es de signo opuesto a la
carga del inductor.
La aparición de cargas inducidas se produce tanto en conductores como en dieléctricos,

aunque el mecanismo por el cual se produce esta aparición en unos y en otros es bien
distinto.
En el caso de conductores, los responsables son los electrones libres capaces de moverse en
el seno del conductor cuando son afectados por influencias debidas a la presencia del inductor
produciendo los efectos mostrados en el diagrama.
Cuando una barra cargada es acercada a un dieléctrico no hay electrones libres que puedan
desplazarse por el material aislante; lo que ocurre es un reordenamiento de las posiciones de
las cargas dentro de los propios átomos y moléculas.
Por inducción, un lado del átomo o molécula se hace ligeramente más positivo o
negativo que el lado opuesto por lo que decimos que el átomo está eléctricamente
polarizado.
Si, por ejemplo, la barra es negativa, entonces el lado positivo del átomo o molécula se orienta
hacia la barra y el lado negativo queda orientado en sentido contrario. Las cargas inducidas se
hacen presentes debido al fenómeno de polarización eléctrica.
Polarización de la carga
Se entiende por polarización a la modificación de la distribución de carga que ocurre en un
material aislador por efecto de un campo eléctrico. en otras palabras, la presencia de un
campo eléctrico suficientemente fuerte produce deformación en las moléculas de los
materiales aislantes. Si bien esto es casi como una separación de cargas, no es posible en
estos materiales extraer una carga (negativa por ejemplo) al menos que el campo eléctrico
sea extremadamente grande. En ese caso se dice que el dieléctrico o la molécula están
polarizados.
La ley de Coulomb
Los cuerpos cargados experimentan una cierta interacción de atracción o de repulsión entre ellos.
La fuerza que caracteriza esta interacción depende de las distancias entre los cuerpos y de la
cantidad de carga eléctrica.
El físico francés Charles Coulomb, utilizando una balanza de
torsión, estudió las fuerzas con las que se atraían o repelían los cuerpos cargados. Estas
fueron sus conclusiones:
 Las fuerzas eléctricas aparecen sobre cada una de las dos cargas que interactúan, y
son de igual magnitud e igual línea de acción, pero de sentidos opuestos.
 Las fuerzas eléctricas dependen de los valores de las cargas. Cuanto mayor sean
esos valores, mayor será la fuerza con la que se atraen o repelen.
 Las fuerzas eléctricas dependen de la distancia que separa las cargas: cuanto mayor
sea esa distancia, menor será la fuerza entre ellas.
 Las fuerzas eléctricas dependen del medio en el que están situadas las cargas. No es
igual la fuerza entre dos cargas cuando están en el vacío que cuando están en otro medio
material, como el aceite o el agua.
El método para medir la carga se estableció ocho décadas después de las investigaciones de
Coulomb y se definió en términos de la corriente eléctrica.
La unidad natural de la carga eléctrica es la unidad de la cantidad de carga que tiene un
electrón; pero, al ser una cantidad muy pequeña, el SI define como unidad de carga
eléctrica el culombio (C). El cual es la carga eléctrica que, situada a 1 metro de otra de igual
magnitud y signo, la repele con una fuerza de
Una carga de un culombio equivale a veces la carga de un electrón. Como
es muy grande, con frecuencia se utiliza un submúltiplo de ella, el microculombio ( ), que
equivale a la millonésima parte del coulomb.
Def: Ley de Coulomb Las fuerzas eléctricas de atracción o de repulsión entre dos cargas
puntuales, q1 y q2, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
La constante K es la constante electrostática, se expresa en y su valor depende

del medio material en cual se encuentran las cargas. En el vacío la constante electrostática
tiene un valor de .

El enorme valor de la constante electrostática nos indica que las fuerzas eléctricas son
intensas. Si la fuerza tiene signo menos, indica una fuerza de atracción entre las dos cargas y
si es de signo positivo indica una fuerza de repulsión.
La fuerza eléctrica en otros materiales
La fuerza eléctrica depende de la constante electrostática K, la cual se definió para el vacío y
que, en términos prácticos, es la misma para el aire. Si el medio es otro, esta constante
presenta variaciones notables de tal forma que la fuerza electrostática entre los cuerpos
cargados presenta variaciones. Según el medio, la constante electrostática K, se expresa
como:
La constante es la constante dieléctrica del medio material y no tiene unidades. En la tabla
se muestran algunos valores para la constante dieléctrica.
Material Constante Dieléctrica
Vacio 1
Aire 1
Vidrio 4,5
Aceite 4,6
Mica 5,4
Agua 81

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Electrización por contacto

Electrización por fricción

Al frotar dos cuerpos eléctricamente

Electrización por inducción

La aparición de cargas inducidas se produce tanto en conductores como en dieléctricos,

La constante K es la constante electrostática, se expresa en y su valor depende

tiene un valor de .

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