Electricidad estática y corriente eléctrica
Productoras de Papel
En las grandes productoras de papel todos los días
es notoria una causa de la electrostática, al salir una
copia de papel estas suelen salir juntas o pegadas.
Para lograr dar explicación a este tema, podemos dar inicio
con el átomo y sus fragmentos cargados.
Todo átomo contiene uno o mas protones cargados
positivamente, normalmente ubicados en el núcleo central y distintos electrones cargados negativamente y ubicados en distintos niveles alrededor del núcleo.
Generalmente el numero de protones y electrones corren por el mismo numero y el átomo esta equilibrado electricamente, pero no se encuentra cargado.
Las sustancias que generan los átomos tampoco tienen carga.
Ahora la pregunta que surge es ¿como se puede cargar el papel que genera la imprenta?
En primer lugar se encuentra la fricción: esta se puede evidenciar cuando el papel esta en rozamiento con los rodillos.
Estos soportan cargas que pueden afectar objetos cercanos.
Cuando dos sustancias distintas se rozan pueden traspasarse
de un átomo a otro. Cada sustancia entonces se soportara una carga, ya que al ser distintas, no pueden estar equilibradas.
Esto recibe el nombre de carga estática,
porque esta se queda en una sola zona del material y procede a desarrollarse.
De igual forma que el papel, con la ropa suele pasar entre calcetines y camisas, cuando se meten en la secadora sin suavizante, tienden a pegarse.
Cabe aclarar que cualquier sustancia se puede cargar.
Pero al hacer la prueba con el papel aluminio no se logra cargar.
LOS METALES
Esto sucede porque en los metales la carga se comporta diferente, en el metal los electrones están en constante movimiento, por lo tanto en el papel aluminio los electrones extras que proporciona la fricción, no se quedan en su sitio.
Pero si entran en contacto con otro metal se extienden por el y por cualquier otro metal que entre en contacto y no pueden desarrollarse porque no hay carga estática.
Pero hay otra manera de proporcionar a la sustancia una carga que funcione con los metales, al poner el secador en órbita, el no esta conectado a nada que pueda conducir la sustancia metálica.
los objetos no metálicos están en fricción y proporcionan carga entre ellos y al secador, esto quiere decir que el secador se carga y al no estar conectado a algo que le pueda conducir la mantiene con el.
Pero todos los objetos cargados no actúan de la misma manera al tener una barra de cristal y ebonita, cada una recibió una carga de electricidad estática. Pero se repelen si se juntan las sustancias del mismo material, lo contrario pasa si se junta la ebonita con el cristal, ya que se atraen.
La razón es que la carga de la ebonita es diferente a la del cristal, ya que este es un principio fundamental de las cargas estáticas. Este dice que las sustancias de igual carga se repelen entre si y las de cargas opuestas se atraen.
Aunque existe una manera de crear una carga estática aparte de la fricción y el contacto.
Al observar un experimento con un avión de hoja de aluminio no tiene carga eléctrica, pero se le aplica carga a un globo, entonces al rotar el globo entorno al avión, este actúa como si tuviera una carga distinta, es decir que el globo lo atrae y ahora el avión también tiene carga, la cual proporciona el globo sin hacer contacto
La explicación es que los electrones extras del globo que le proporcionan la carga, interactúan con algunos electrones del avión y se impulsan hacia afuera.
Entonces las partes exteriores del avión forman una carga positiva, es decir que cuando una carga de una sustancia produce una carga en otra, recibe el nombre de carga por inducción y al tener cargas opuestas se atraen.
Pero las cargas del planeador y el globo son bastante pequeñas, existen cargas mucho mas grandes que de igual forma se pueden transmitir por fricción, inducción, contacto o la combinación de las tres.
Dentro de una nube el viento mueve partículas de agua y polvo y de alguna manera la fricción de estos puede amontonar diminutas cargas que pueden ser negativas.
Al hacer contacto con la nube en el fondo y al acumular grandes cantidades, la nube impulsa los electrones hacia bajo generando una carga opuesta por inducción y así al caer un rayo este es atraído por la carga de la tierra, cargada por la nube.
Pero también se pueden amontonar grandes cargas artificialmente como: El generador Van de Graff que puede generar una carga bastante grande.
Una correa de goma roza una almohadilla de lana, al no ser metales se cargan por fricción, la lana pierde electrones convirtiéndose en positiva y la goma gana electrones convirtiéndose en negativa. A l no ser metal la goma mantiene a los electrones en su lugar y los trasporta con la correa, al llegar arriba hace contacto con un peine de metal y le pasa su carga. Los átomos pasan por el peine cargando la esfera y al tocarla el cuerpo y el cabello se impregnan de carga negativa.
Este elemento ha ayudado a los científicos a descomponer el átomo impulsando grandes cantidades de electrones con mucha potencia para poder ver el núcleo.
Algunas veces no son necesarios una serie de cargas estáticas, sino simplemente un flujo suave y continuo de electrones en movimiento.
Así se puede realizar una batería para un auto, en una batería típica están conectadas dos sustancias metálicas diferentes, por medio de un conductor, como resultado de las reacciones químicas los electrones se liberan de una placa y pasan por medio del conductor a la otra, convirtiéndola en negativa y la otra en positiva.
Estas zonas de carga son llamadas polos, la diferencia de potencial de estos entre + y - son las que ponen en movimiento los electrones.
Esta particularidad de poner en movimiento a los electrones recibe el nombre de fuerza electromotriz o (FEM) y se mide en Voltios. Una batería puede usar su FEM para impulsar a sus electrones en corriente continua, para que esta fluya de tal manera esta debe formar parte de un circuito total el cual puede ser:
Un cable al ser de metal es buen conductor, el cual esta rodeado de un aislante la corriente empieza a fluir y esta genera cierta resistencia, que puede producirse por un bombillo, un motor, etc.
Y para abrir y cerrar la carga se requiere un interruptor para que abra y cierre el circuito.