1r ciclo Electrostática. Distribución de cargas en los materiales.

[Andress]

Buenas tardes, quizás mi pregunta sea demasiado simple (el contenido de este vídeo es de instituto) pero no consigo entender el fundamento. El fundamento lo explican en el vídeo pero no me queda del todo claro.

Al electrizar un aislante, creía que los electrones eran los únicos que se quedaban inmóviles en la superficie del aislante.

Sin embargo, en este vídeo, veo que el papel de aluminio (conductor) se siente atraído por el material aislante, lo cual me hace pensar que el aislante presenta cargas positivas en su superficie.

https://www.youtube.com/watch?v=y2eJj95xYI0

Muchas gracias por su atención y disculpen las molestias.

[arivasm]

Como se cuenta en el vídeo, en el aluminio se produce una carga por inducción.

El globo es cargado previamente por frotamiento. No importa el signo de la carga que adquiere, pero si no me equivoco es negativa.

Al acercarlo a un conductor, como la tira de aluminio (mi variante favorita es usar una lata de refresco vacía y seca), sus electrones pueden moverse por ella con facilidad. Por tanto, en la zona próxima al globo habrá una "fuga" hacia la distante, dejando tras de sí una carga positiva opuesta. Es esa separación de carga a lo que nos referimos con carga por inducción.



Y ahora entra en juego algo que debe verse con la mente: como tenemos tanta carga positiva en un lado como negativa en el otro, tendremos que la parte superior de la cinta es atraída por el globo, mientras que la inferior es repelida. Pero la ley de Coulomb nos dice que la fuerza disminuye con el cuadrado de la distancia, de manera que la primera es más intensa que la segunda: la cinta metálica como un todo, es atraída por el globo.

En realidad es más sorprendente aún lo que sucede con el tradicional experimento de que el globo cargado sea capaz de atraer papelitos o pelos, pues no son conductores. ¿Qué sucede entonces? Pues exactamente lo mismo, solo que ahora la polarización se da en la escala atómica! Por tanto, la separación de cargas será con unas diferencias de distancia notablemente menores que en el caso del vídeo. A pesar de ello, la dependencia con la distancia de la ley de Coulomb acaba por ser suficiente como para que podamos ver cómo el papelito es atraído por el globo!

[Andress]

Muchas gracias por la respuesta, lo has explicado muy bien y muy claro.

Lo único que no me ha quedado claro es esta frase

"Por tanto, en la zona próxima al globo habrá una "fuga" hacia la distante, dejando tras de sí una carga positiva opuesta"

¿A qué te refieres con distante?

Ah, y en la lata no habría carga por inducción, ¿no? En este caso, la lata es repelida por el globo.

[arivasm]

Lo único que no me ha quedado claro es esta frase

"Por tanto, en la zona próxima al globo habrá una "fuga" hacia la distante, dejando tras de sí una carga positiva opuesta"

¿A qué te refieres con distante?

Quizá usé palabras poco adecuadas. Me refiero, tal como hice el dibujo, que en la parte superior del metal, la más cercana al globo, los electrones tenderán a escapar hacia la de abajo, la parte más alejada. Por supuesto no podrán escaparse todos, pues los que se acumulen abajo también "desanimarán" a los siguientes a seguir yendo hacia allí.

Ah, y en la lata no habría carga por inducción, ¿no? En este caso, la lata es repelida por el globo.

En la lata sí habrá carga por inducción, exactamente igual, y también será atraída por el globo. Entonces, si la pones tumbada, sobre una mesa por ejemplo, para que pueda rodar, rodará "mágicamente", sorprendiendo a la gente.

[Andress]

Vale vale,ya lo he entendido, muy bien explicado. Había dicho lo de la lata porque me sonaba de haber visto en algún vídeo que la lata se "alejaba" del globo, pero he visto el vídeo de nuevo y no, estaba equivocado.

Muchísimas gracias