Inducció electrostàtica
La inducció electrostàtica és la redistribució de la càrrega elèctrica en un objecte, causada per l'influència de càrregues propenques.[1] L'inducció va ser descoberta pel científic britànic John Canton en 1753, i pel professor suec Johan Carl Wilcke en 1762. En l'inducció electrostàtica no és necessari que existixca contacte entre l'objecte carregat electrostáticamente i l'objecte en el que la càrrega electrostàtica va a ser induïda; n'hi ha prou en que l'objecte carregat o inductor s'aproxime a l'objecte electrostáticamente neutre.[2]
Els generadors electrostàtics com la màquina de Wimshurst, per generador de Van de Graaff o l'electróforo es valen d'este principi. L'inducció electrostàtica no deu confondre's en l'inducció electromagnètica encara que normalment abdós es coneixen com a «inducció».
Explicació
[editar | editar còdic]Una peça normal de matèria té el mateix número de càrregues elèctriques positives i negatives en cada una de les seues parts,[3] situades molt prop unixques d'unes atres, per lo que en general es considera que no tenen càrrega, o que la seua càrrega elèctrica acumulada és zero. Quan un objecte en càrrega s'acosta a un objecte sense càrrega capaç de conduir l'electricitat, com una peça de metal, la força que eixercix la càrrega propenca fa que les càrregues se separen. Per eixemple, si es du una càrrega positiva prop de l'objecte (vore image de la dreta), les càrregues negatives del metal seran atretes feya ell, i es desplaçaran feya l'objecte fins a posar-se front a ell, mentres les càrregues positives seran repelides i es desplaçaran feya el punt més alluntat de l'objecte. Açò du com a conseqüència una zona de càrregues negatives sobre l'objecte més propenc a les càrregues externes, i una zona de càrregues positives en el punt més lluntà a ell. Si la càrrega externa és negativa, la polaridad de les regions en càrrega elèctrica s'invertirà. En tractar-se únicament d'una redistribució de les càrregues, l'objecte no té en sí càrrega elèctrica de cap tipo. Este efecte inductivo és reversible; si se suprimix la càrrega propenca, l'atracció entre les càrregues internes positives i negatives farà que estes s'entremesclen de nou.
Una correcció de poca importància respecte a l'image superior és que només les càrregues negatives de la matèria, és dir els electrons són lliures per a moure's, les càrregues positives, els àtoms del núcleu estan units a l'estructura de la matèria sòlida. Per lo tant, tot el moviment de les càrregues, és el resultat del moviment únicament dels electrons. En l'eixemple de dalt, els electrons es desplacen de la part esquerra de l'objecte a la part dreta. No obstant, quan un número d'electrons ix d'una zona, deixen una càrrega positiva desequilibrada pel núcleu. Aixina que, el moviment dels electrons crea tant la regió carregada positivament com la carregada negativament que es descriuen dalt. L'inducció electrostàtica és la redistribució de la càrrega elèctrica en un objecte, causada per l'influència de càrregues propenques.
Procediment de càrrega d'un objecte per inducció
[editar | editar còdic]
No obstant, l'efecte inductivo pot usar-se també per a carregar un objecte. Si, mentres està prop d'una càrrega positiva, l'objecte de damunt es troba conectat momentàneament per mig d'un conductor elèctric a la pren de terra, que és una gran reserva de càrregues positives i negatives, algunes de les càrregues negatives de la terra caurà dins de l'objecte per l'atracció de la càrrega positiva propenca a este. Quan el contacte en la terra es trenca, l'objecte es queda en càrrega elèctrica negativa.
Este método es pot demostrar utilisant un electroscopi de pa d'or, que és un instrument per a detectar càrregues elèctriques. Primer s'expulsa la càrrega a l'electroscopi, i un objecte en càrrega s'acosta a la part superior de l'electroscopi. Açò dona lloc a una redistribució de les càrregues en la vara de metal situada en l'interior de l'electroscopi. Aixina la part superior de l'electroscopi conseguix una càrrega elèctrica de polaridad oposta a la de l'objecte, mentres que les làmines d'or conseguixen una càrrega de la mateixa polaridad. Com les dos làmines d'or tenen la mateixa càrrega, es repelixen i separen. L'electroscopi no ha adquirit càrrega elèctrica alguna: la càrrega ha segut simplement redistribuïda, aixina que si se sostraguera la càrrega de l'electroscopi, les làmines d'or es tornarien a juntar.
Pero si es realisa un lleu contacte elèctric entre l'electroscopi i la pren de terra, per eixemple en tocar el terminal en el dit, la càrrega de la pren de terra, passarà al terminal en estar atreta per l'objecte que està prop d'ell. L'electroscopi contindria aixina una càrrega elèctrica de polaridad oposta a la de l'objecte. Quan el contacte entre la pren de terra i l'objecte es termine, per eixemple si s'alça el dit, la càrrega elèctrica extra que va entrar en l'electroscopi no podrà eixir, i este mantindrà una càrrega elèctrica, per lo tant, les làmines d'or seguiran separades encara que l'objecte en càrrega se separe de l'electroscopi.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Electrostatic induction | Electric Field, Coulomb’s Law, Charge Transfer | Britannica» (en en). www.britannica.com. Consultat el 2023-07-21.
- ↑ Ferrovial. «Electrostàtica: qué és, cóm es genera» (en és). Ferrovial. Consultat el 2026-05-13.
- ↑ Manuel, Díaz Hernández (2002). Física 3 (en és), Edicions Llindar, p. 62. ISBN 978-968-5607-01-8.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Inducción electrostática» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.