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Antes de seguir adelante sería necesario establecer qué se entiende por carga eléctrica o, al menos, enumerar algunas propiedades que las caracterizan. Para ello será conveniente repasar brevemente algunos conceptos referidos a la estructura de los átomos.
Recordemos que cada átomo posee un núcleo constituido por protones y neutrones, y que los distintos elementos químicos se diferencian entre sí por la cantidad de protones que contienen sus núcleos (número atómico). Los elementos naturales son 92, desde el hidrógeno (número atómico 1) hasta el uranio (número atómico 92).
Cada protón posee una unidad de lo que llamamos carga eléctrica a la que asignamos signo positivo; los neutrones carecen de carga eléctrica.
Alrededor del núcleo se desplazan electrones, describiendo distintas órbitas. Cada uno de ellos posee una carga eléctrica de igual valor que la del protón, a la que se atribuye signo negativo. Normalmente, la cantidad de electrones y la cantidad de protones son iguales en cada átomo.
En estas condiciones ocurre que la igualdad numérica de cargas de ambos signos determina la neutralidad eléctrica del átomo, es decir, que se comporta hacia el exterior como si no poseyera carga alguna.
La cantidad de protones del núcleo es invariable, salvo el caso de la transformación espontánea de los elementos radioactivos, o de la ruptura del núcleo, como ocurre en los reactores nucleares.
Resulta en cambio muy sencillo agregar o quitar electrones de la órbita más externa, por el simple y rápido procedimiento de frotar entre sí dos cuerpos de diferentes sustancias, como haremos repetidamente en nuestras experiencias de clase. En este caso, uno de los cuerpos pierde electrones, que se incorporan al otro: el primero queda cargado positivamente y el segundo negativamente.
Estos cuerpos conservarán la carga adquirida durante algún tiempo, que dependerá de su naturaleza y de las condiciones en que se realice la experiencia. Debe advertirse que cuando la humedad atmosférica es alta los cuerpos se descargan más rápidamente, lo que puede dificultar o impedir un resultado satisfactorio.
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DESDE 1996
El chasquido que escuchamos al pasar un peine por los cabellos secos, o al quitarnos una prenda de vestir cuando es baja la humedad atmosférica; la desagradable sensación que algunas veces percibimos en los dedos al descender de un vehículo que estuvo en movimiento; los relámpagos y los rayos que se producen durante ciertas tormentas; la chispa que producen los encendedores que se usan en la cocina: todos ellos son hechos que obedecen a idénticas leyes naturales.
Las guías constructivas y de trabajos prácticos aquí presentadas fueron creadas por el
Ing. Agustín J. Frascino (QEPD 15-II-08) con la ayuda del Ing. Sergio San Román con el objeto de fomentar el trabajo experimental en la
Enseñanza de la Física, aún en los casos en que la escasez de recursos económicos parecerían
forzar a docentes y alumnos a contentarse con clases de tiza y pizarrón.