natureza eléctrica da materia
Podemos facer a seguinte sistematización experimental e xeral para
todos os materiais:
- Os corpos habitualmente non amosan propiedades eléctricas (atópanse en
estado neutro).{xeral}
- A maioría dos corpos adquiren propiedades eléctricas ao fregalos, os
metais parece que non se poden electrizar fregando.
- Se achegamos un corpo electrizado a outro neutro (papeliño, obxecto
lixeiro sobre un péndulo, etc.), este último é atraido.{xeral}
- Ao tocar un corpo neutro con outro electrizado, aparece normalmente
rexeitamento.
- Entre corpos electrizados hai atraccións e rexeitamentos: non todos os
materiais electrizables electrízanse da mesma maneira.{xeral}
- A atracción ou rexeitamento entre corpos diminúe rapidamente coa
distancia.{xeral}
O feito de demostrar que todos os materiais se electrizan, e que todos
conducen a electricidade -con maior ou menor dificultade- supón un gran
avance na nosa procura de propiedades xerais da materia para elaborar un
único modelo que explique a diversidade que aparentemente observamos. O feito
de que os corpos "neutros" se electricen mediante fregamento suxire que hai
"algo" que se manifesta despois de fregar, "algo" que se engade ou se quita
ao obxecto, e que é responsable da electrización. Cando ambos os dous
obxectos teñen exceso ou defecto de ese "algo", aparecen forzas de
rexeitamento, o cal ocorre cando se electrizan de igual forma. En caso
contrario as forzas son atractivas.
A idea básica é que existe "algo" que aumenta ou diminúe (que se
desequilibra) nun obxecto cando se electriza, e que os obxectos que posúen
esa propiedade en exceso (ou defecto) rexeitanse con outros obxectos que
tamén a posúen en exceso (ou defecto), sen embargo, os que teñen esa
propiedade en exceso (ou defecto) son atraídos polos que a teñen en defecto
(ou exceso). Segundo isto existirán dous estados de electrización posibles,
que poderiamos chamar carga positiva e negativa ou verde e azul. Esta
propiedade da materia (a carga eléctrica) preséntase de dúas formas
diferentes (+ ou -) (e non como a masa que sempre é positiva).
Nos corpos non-electrizados a carga positiva e negativa deben estar na
mesma cantidade, polo que os seus efectos non se notan. Ao fregar os obxectos
pasarà carga positiva ou negativa dun ao outro. O modelo podemos completalo
supoñendo que as cargas do mismo tipo rexéitanse entre si e as de diferente
tipo atráense, logo o noso "MODELO ELÉCTRICO" é
- Os corpos non amosan habitualmente propiedades eléctricas, polo que
debe haber igual número de cargas positivas e negativas, e os efectos
equilíbranse, é dicir, os corpos habitualmente son electricamente
neutros.
- Os corpos, mediante fregamento adquiren propiedades eléctricas. O feito
de fregar favorece o paso de cargas dun mesmo tipo dun corpo a outro,
resultando un de eles cun exceso de carga e o outro con defecto, é dicir,
resultando globalmente cargados con carga oposta.
- Cando achegamos un corpo electrizado a outro neutro aparece atracción,
pois a carga do corpo electrizado exerce unha acción sobre o neutro de
forma que as súas cargas afástanse, colocándose máis perto do corpo
electrizado as cargas opostas, xurdindo a atracción.
- Cando un corpo electrizado toca un corpo neutro aparece normalmente
rexeitamento porque despois de estar en contacto hai un paso de cargas,
quedando enfrontadas as cargas do mesmo signo e lóxicamente prodúcese
rexeitamento. Este efecto é máis claro se o paso das cargas é fácil
(material conductor) e se impedimos a descarga (obxecto sen puntas,
empregando unha bola metálica)
- Entre corpos electrizados aparecen atraccións e rexeitamentos porque
poden estar cargados con cargas do mesmo signo ou distinto.
- Cando se fregan dous corpos ambos os dous resultan cargados coa mesma
cantidade de electricidade, pero de signo oposto. Cualitativamente
podemos comprobalo achegando ambos obxectos a un detector (nambos casos
debe manifestarse atracción). Despois podemos empregar un tercer obxecto
electrizado (variña de plástico) sobre o péndulo e ver que un dá
atracción e o outro rexeitamento.
- Cando a electrización se produce por contacto con outro obxecto
previamente electrizado, segundo o modelo de cargas podemos dicir que,
dependendo do carácter máis ou menos conductor do material pode haber un
reparto das cargas que posuía inicialmente un de eles, entre ambos os
dous obxectos, polo que resulta rexeitamento. Tamén é posible amosar que
a carga en cada un de eles é menor que a inicial, mediante varios
péndulos metálicos (de forma que o de carácter conductor facilite o paso
das cargas) vese que a forza de atracción que cada unha das bolas
metálicas exerce sobre obxectos neutros é tanto máis feble canto maior é
o número de obxectos que se electrizan coa carga orixinal.
Para concluír co modelo de comportamento eléctrico enunciamos a lei de
conservación da carga eléctrica -LCq-: "Nun sistema illado, a carga
neta (suma alxebraica de cargas positivas e negativas) consérvase,
qtot = Cte"
Hai que engadir ao modelo elaborado que hai dous tipos de comportamento
das substancias:
conductores: neles as cargas iguais situadas na superficie
rexéitanse entre si e distribúense por todo o corpo, independentemento do
lugar onde foron colocadas inicialemente.
illantes: os materiais que posúen unha maior ou menor capacidade
para reter a carga eléctrica en calquera parte da superficie onde se colocou
inicialmente.
*nota: esta clasificación non é categórica, senón que debemos distinguir
entre bos e malos conductores.