Electricidad estática – Carga por frotamiento, atracción, repulsión y electroscopio

Ciencias naturalesElectricidad y magnetismoEdades 13–14

Frota un globo, una varilla de vidrio o una regla de plástico con lana, seda o pelo: los electrones pasan de un objeto al otro según la serie triboeléctrica, y los dos objetos quedan con cargas opuestas. Cuelga los objetos para ver que las cargas iguales se repelen, las opuestas se atraen y los objetos neutros son atraídos por inducción; acerca un objeto cargado a trocitos de papel; usa un electroscopio de hojas de oro para detectar carga, cargar por contacto y por inducción, y conectarlo a tierra.

Lección: Carga por frotamiento; cargas positivas y negativas; fuerzas entre objetos cargados

Qué muestra

Cuando se frotan dos materiales distintos, los electrones pasan del material que los retiene con menos fuerza al otro, y ambos quedan cargados: uno positivo y otro negativo, en la misma cantidad. La simulación usa una serie triboeléctrica simplificada de seis materiales. Los objetos cargados colgados de hilos muestran que las cargas iguales se repelen y las opuestas se atraen, mientras que objetos neutros como trocitos de papel o una bolita ligera de aluminio son atraídos porque sus cargas se desplazan (inducción). Un electroscopio de hojas de oro muestra la detección de carga, la carga por contacto y por inducción, y la conexión a tierra.

Cómo usarla

Elige Objeto A y Objeto B, luego arrastra A sobre B de un lado a otro o pulsa Frotar; observa cómo saltan los electrones. Cambia Experimento a Objetos colgados se atraen o repelen y elige el Segundo objeto colgado; arrastra el soporte ↔ para cambiar la distancia. En Atraer trocitos de papel, acerca A a la mesa. En Electroscopio de hojas de oro, acerca A al disco, tócalo y usa Electroscopio a tierra. Conectar A a tierra produce una chispa.

Parámetros que puedes cambiar

  • Experimento Frotar dos objetos, Objetos colgados se atraen o repelen, Atraer trocitos de papel, Electroscopio de hojas de oro
  • Objeto A Globo (caucho), Varilla de vidrio, Regla de plástico (polietileno)
  • Objeto B (frotado con A) Trozo de lana, Trozo de seda, Pelo
  • Mostrar cargas

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué el vidrio frotado con seda queda con carga positiva y la seda con carga negativa?
  2. ¿Por qué un trocito de papel o una bolita de aluminio neutros son atraídos por un objeto cargado?
  3. ¿Cómo puedes cargar el electroscopio con signo opuesto a la regla de plástico sin que se toquen?