Cada material en este universo está básicamente compuesto de átomoLos átomos están compuestos de protones, neutrones y electrones. Los protones tienen carga eléctrica positiva, los electrones carga eléctrica negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica. Un átomo contiene un número determinado de electrones, protones y neutrones. Si el número de electrones es igual al número de protones, la carga eléctrica total del átomo es cero. Dichos átomos son eléctricamente neutros. Si el número de electrones supera al de protones, el átomo tiene un exceso de electrones, lo que le confiere carga negativa. Si el número de electrones supera al de protones, el átomo tiene un exceso de protones, lo que le confiere carga positiva.
Todo material está compuesto básicamente de átomos. Por lo tanto, si los átomos que componen un objeto tienen la misma cantidad de electrones que de protones, el objeto no tiene carga o es neutro. En cambio, si los átomos que componen un objeto tienen más electrones que protones, el objeto tiene carga negativa. Del mismo modo, si los átomos que componen un objeto tienen menos electrones que protones, el objeto tiene carga positiva.
Muchos objetos cotidianos son esencialmente neutros desde el punto de vista eléctrico. Sin embargo, estos objetos pueden cargarse eléctricamente. La transformación de un objeto neutro en uno cargado eléctricamente puede lograrse mediante fricción o inducción. experimento de carga eléctrica Se ha explicado cómo transformar un objeto neutro en uno cargado eléctricamente mediante la fricción con otro objeto. Experimento de carga de un objeto por inducción También se ha analizado el proceso de convertir un objeto neutro en un objeto cargado eléctricamente mediante inducción. En el método de fricción, el objeto que se va a cargar eléctricamente se pone en contacto con otro objeto, mientras que en el método de inducción, el objeto no se toca, sino que simplemente se acerca a otro objeto cargado eléctricamente.
Un trozo de plástico que inicialmente era neutro se carga eléctricamente después de frotarlo con pelo o piel seca. La evidencia de que el plástico se ha cargado eléctricamente es que dos varillas de plástico que se han frotado con pelo o piel seca se repelen entre sí. Las dos varillas de plástico se repelen porque ambas tienen la misma carga. Como se explica en el tema carga eléctricaSegún el acuerdo basado en la sugerencia de Benjamin Franklin (1706-1790), la carga eléctrica del plástico se determina como negativa. El plástico tiene carga negativa porque el número total de electrones en el plástico es mayor que el número de protones. Inicialmente, el plástico es neutro, por lo que se puede concluir que el exceso de electrones que posee proviene del pelo o la piel seca. Los electrones del pelo o la piel se transfieren al plástico durante la fricción entre ambos. El pelo es inicialmente neutro, por lo que cuando sus electrones se transfieren al plástico, el pelo carece de electrones y tiene un exceso de protones. El pelo tiene un exceso de protones, por lo que se carga positivamente. Después de la fricción, el plástico se carga negativamente y el pelo se carga positivamente.
La cantidad de electrones transferidos del pelo al plástico es igual a la cantidad de electrones perdidos por el plástico. Tras la fricción, el plástico tiene un exceso de electrones, por lo que se carga negativamente, mientras que el pelo tiene una deficiencia de electrones, por lo que se carga positivamente. La carga neta del plástico es igual a la cantidad de electrones menos la cantidad de protones. De igual modo, la carga neta de la pluma es igual a la cantidad de protones menos la cantidad de electrones. Durante la fricción no se pierde ni se crea carga; lo que ocurre es una transferencia de carga. El plástico se carga negativamente y la pluma se carga positivamente. Por lo tanto, la carga eléctrica es eterna.
Ley de conservación de la carga eléctrica La ley establece que en un sistema cerrado, la carga eléctrica no se crea ni se destruye, sino que solo se transfiere de un objeto a otro. Cuando un objeto se carga positivamente, otro se carga negativamente de forma simultánea, resultando en la misma carga neta para ambos. El sistema cerrado descrito anteriormente se ilustra a continuación. Por ejemplo, cuando el plástico y la piel se frotan entre sí, se supone que la transferencia de carga eléctrica ocurre únicamente entre el plástico y la piel. Por lo tanto, solo la piel y el plástico interactúan entre sí. En realidad, hay aire a nuestro alrededor, por lo que el aire también participa en el proceso de fricción entre el plástico y la piel. Si se considera el aire, la ley de conservación de la carga se aplica al plástico, la piel y el aire. Si después de la fricción el plástico se carga negativamente en 5, por ejemplo, y la piel en 3, por ejemplo, entonces el aire circundante también se carga negativamente en 2. Por lo tanto, la carga eléctrica total entre estos tres objetos que interactúan es cero. Si solo interactúan el plástico y la piel, cuando el plástico se carga negativamente en 5, la piel se carga positivamente en 5, por lo que la carga eléctrica total del plástico y la piel es cero. Las cargas de 2, 3 o 5 son solo ejemplos. En realidad, la cantidad de carga eléctrica no es tan grande, sino más bien un múltiplo de la carga de un electrón o un protón. Por favor, estudie el tema. carga eléctrica para aclarar su comprensión de la cantidad de carga eléctrica que tiene un objeto.
