1 CARGA ELECTROSTATICA

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Carga eléctrica tipos de electrización y distribución de carga 
Karen Noemí Gómez Cáceres, Leticia Morel Lisik, María Elena Zabala Britos, Noelia Fernanda 
Maldonado Britos, Sergio Alejandro Aranibar Claros 
Laboratorio de Física III – Universidade Federal de Integración LatinoAmericana 
Av. Tancredo Neves - Foz de Iguazu - PR – Brasil 
 
La electrización es el proceso en el cual un cuerpo adquiere o pierde electrones. Este 
proceso puede ser realizado por tres métodos, fricción, contacto o por inducción 
electrostática. Para el estudio de estos métodos fue llevado a cabo una práctica experimental 
donde fueron utilizados dos varillas; una varilla posee un disco negro (plástico) en unos de 
sus extremos y la otra un disco blanco (cuero). Estas varillas fueron introducidas en la jaula 
de Faraday, previamente conectada a un electrómetro, para medir la diferencia de voltaje 
eléctrica entre las dos cargas después de someterlas a tales procesos de electrificación. Al 
concluir la práctica se pudo deducir que el método por fricción fue la más favorable, pues al 
aplicar los demás métodos los materiales ya estaban bien desgastados y pudieron haber 
afectado los datos obtenidos. 
 
Introducción 
Toda materia que conocemos está formada por 
moléculas. Esta, por su vez, está constituida por 
átomos compuestos de tres tipos de partículas 
elementales; protones, electrones y neutrones. 
Muchas veces esas cargas pasan desapercibidas, 
pues no las sentimos y ni las vemos. Eso se debe 
al hecho de que los objetos tienen cantidades 
iguales de los dos tipos de cargas eléctricas, 
positiva y negativa. 
La única modificación que un átomo podría 
sufrir sin que haya reacciones de liberación o 
absorción de energía es cuando este pierde o gana 
electrones. Con esto, se dice que un cuerpo es 
neutro al poseer la misma cantidad de protones y 
electrones, haciendo que la carga eléctrica del 
cuerpo sea nula. [1] 
De este modo podemos afirmar que, cuando 
un cuerpo es electrizado negativamente se tiene 
un exceso de electrones, consecuentemente, 
cuando un cuerpo está electrizado positivamente, 
este carece de electrones o posee un exceso de 
protones. Este proceso de pérdida o ganancia de 
electrones se denomina electrización. Los 
procesos más comunes son; por atrito, contacto o 
inducción. 
 La electrización por atrito fue el primero en 
ser conocido, fue descubierto por Tales de Mileto 
en el siglo VI a.C., donde en sus estudios 
comprobó que dos cuerpos neutros hechos de 
materiales distintos, cuando son fregados uno 
con el otro; uno queda electrizado negativamente 
y el otro positivamente. [2] 
El segundo método, por contacto, se trata de 
un proceso en el cual dos cuerpos conductores, 
en donde al menos uno de ellos está electrizado, 
son puestos en contacto y la carga eléctrica es 
distribuida entre ambos cuerpos. Esto hace que 
los dos tengan la misma carga y el mismo signo. 
El proceso de electrización por inducción 
electrostática es basado en el principio de la 
atracción y repulsión, ya que la electrización ocurre 
por la aproximación de un cuerpo electrizado 
(inductor) a un cuerpo neutro (inducido). 
Procedimiento experimental 
El experimento comenzó con el montaje de los 
equipamientos, donde dos conectores (uno marcado 
con banda negra y el otro con banda roja) fueron 
conectados a una jaula, tales pertenecen a un 
electrómetro, cuyo rango deberá ser regulado para 
10V, luego la jaula fue puesta a tierra tocando con 
los dedos en el cilindro interno y externo del objeto 
simultáneamente. El próximo paso fue cerar el 
electrómetro y regular su rango para 100V y 
nuevamente fue necesario cerarlo. 
Luego de la preparación de los equipamientos es 
iniciado el experimento que ocurre en 2 partes: 
Parte I 
Fueron usadas dos varitas; una de disco duro de 
plástico(negro) y la otra con un disco de cuero 
(blanco), que fueron debidamente descargados 
colocándolas en contacto con una superficie 
metálica conductora. 
- Carga por rozamiento 
 Las 2 varitas descargadas fueron introducidas 
a la jaula y el valor medido en el electrómetro fue 
anotado. Con rapidez la vareta con disco de plástico 
fue rozada con la superficie de la varita blanca, el 
valor obtenido durante el proceso fue anotado, en 
seguida fue necesario separar las varitas y también 
registrar el valor obtenido, después se retiró la varita 
negra y entonces se anota el valor de lectura, 
nuevamente la varita retirada fue introducida, el 
valor mensurado por el electrómetro también fue 
escrito, la lectura anotada posteriormente ocurrió 
después de que la varita blanca haya sido retirada, 
nuevamente tal varita es introducida y la medición 
de las 2 varitas dentro de la jaula es anotada, luego 
fue necesario la retirada de las dos varitas, midiendo 
y registrando el valor. Las 2 varitas fueron 
friccionadas y fue necesario que los objetos toquen 
el cilindro externo de la jaula para entonces repetir 
el procedimiento. 
- Carga por contacto 
Fueron fregadas las dos varitas vigorosamente y 
así cargando los discos e inmediatamente con la 
jaula aterrada y el electrómetro cerado, fue 
introducida la varita blanca al interior de la jaula, se 
anotó entonces el valor de la lectura. En seguida la 
varita blanca fue conducida al cilindro interno y se 
registró el valor, se repitió todo este proceso para la 
varita negra. 
- Carga por inducción 
Las dos varitas fueron friccionadas de manera a 
cargar los discos, se introdujo a la jaula la varita 
blanca hasta la mitad y fue anotado el valor leído en 
el electrómetro, luego fue aterrada la jaula con la 
varita dentro y fue registrado el valor, todo este 
proceso fue repetido para la varita negra. 
Parte II 
En esta segunda parte del experimento fueron 
utilizadas tres esferas conductoras: una maciza, en 
formato elíptico y una hueca internamente; y una 
varita de disco metálico 
 
Se procedió a poner a tierra la jaula y a cerar el 
electrómetro. Utilizando varitas fueron medidas las 
cargas en las superficies conductoras, colocándolas 
en contacto en tres puntos de la esfera maciza y 
elíptica, ya en la hueca solamente en dos puntos, 
después la varita fue colocada en la jaula para 
realización de la lectura de voltaje en cada punto. 
 
Resultados e discussão 
Durante la primera parte del experimento, 
relatado anteriormente en este mismo relatorio, se 
obtuvieron los siguientes resultados: 
Fricción 
Voltaje [V] [C] 
V1 -2 -3,2. 10-19 
V2 -2 -3,2. 10-19 
V3 0 0 
V4 +66 1,056. 10-17 
V5 -2 -3,2. 10-19 
V6 -63 -1,008. 10-17 
V7 -2 -3,2. 10-19 
V8 -4 -6,4. 10-19 
V9 +3 4,8. 10-19 
Tabla 1. Voltajes obtenidos en el proceso de 
electrización por fricción. 
Donde V1 es el valor del voltaje inicial con 
las varitas eléctricamente neutras dentro de la jaula, 
V2 es la lectura después de que las varitas se 
friccionaran vigorosamente, entre tanto sin ser las 
mismas separadas, V3 es la lectura de las varitas 
separadas seguidamente después de la fricción, V4 
con la varita de disco de plástica fuera de la jaula, V5 
con la varita de disco de plástico dentro de la jaula 
nuevamente, V6 con la varita de disco de cuero fuera 
de la jaula, V7 con las dos varitas dentro de la jaula, 
V8 ambas varitas fuera de la jaula e V9 es resultante 
de la suma de V4 con V6, llevando en cuenta los 
signos de las cargas. 
Con los valores obtenidos durante esta parte 
del experimento se verificó el comportamiento de las 
cargas eléctricas, que tuvieron su electrización 
adquirida por medio de la fricción y se entendió que 
la varita de discode cuero, probablemente, tiene 
carga positiva y que la varita de disco de plástico 
tiene carga negativa. 
Teniendo em cuenta que los valores de los 
voltajes medidos con el electrómetro son 
proporcionales a los valores de carga de los discos, 
podemos llevar V para unidades de carga, se 
presentan los valores de las cargas en la Tabla 1. 
Ya los valores explícitos en las líneas 1-3 
son derivados de la puesta a tierra de la jaula con las 
varitas dentro de esta jaula, la fricción entre las 
varitas, pero con ellas juntas y de la fricción de las 
varitas ahora separadas, o sea, hay una diferencia 
entre cuando las varitas estaban juntas y cuando 
estaban separadas. Esto ocurre porque cuando 
estaban juntas, las cargas eléctricas no habían 
migrado todavía para la jaula y fue eso lo que ocurrió 
cuando fueron separadas, las cargas en las varitas 
estaban iguales, entre tanto con signos diferentes y a 
causa de eso el electrómetro marcó cero, las cargas 
se anulaban. 
Comparando los voltajes V1 y V9 se 
verifica una diferencia, de +1 V, de carga entre el 
que estaba inicialmente en la jaula e la diferencia 
entre las cargas de cada varita. 
Contacto 
Voltaje [V] Blanca Negra 
V1 50 -73 
V2 52 -78 
V3 52 -67 
Tabla 2. Voltajes obtenidos en la electrización 
por contacto 
Tenemos que V1 es el volteje obtenido con 
la varita dentro de la jaula después de la fricción 
ocurrida fuera de la mencionada jaula, V2 es la varita 
tocada con el cilindro interno de la jaula e V3 es el 
valor después de que la varita esté fuera de la jaula. 
Podemos verificar, con la tabla 1, la 
migración de las cargas eléctricas por medio de 
contacto entre las varitas y la jaula. Y con eso 
entender V1 como el total de carga que la varita 
adquirió con la fricción e V2 el total de carga que la 
varita pasó para la jaula por medio de la 
electrización. 
Inducción 
Voltaje [V] Blanca Negra 
V1 85 -31 
V2 1 0 
V3 -75 31 
Tabla 3. Voltaje obtenido en la electrización por 
inducción 
Se tiene V1 como el voltaje obtenido de la 
varita blanca dentro de la jaula luego de la fricción 
afuera, V2 es el valor con la varita dentro de la jaula, 
pero con la jaula aterrada y V3 como el valor después 
de la varita ser retirada. 
Podemos entender, con la Tabla 3, la 
migración de cargas a través de la electrización por 
inducción y considerar V1 como el total de carga que 
la varita adquirió con la fricción y V2 la carga de la 
jaula después de ser aterrada con la varita dentro 
todavía e V3 como el voltaje final que la jaula obtuvo 
luego de la inducción. 
En la segunda parte del experimento se 
utilizaron tres esferas conductoras: una maciza, otra 
con formato elíptico y otra hueca internamente, 
presentes en la figura 1: 
 
Figura 1. Esferas conductoras utilizadas en el 
experimento. 
 Esfera Elipse 
Voltaje [V] [V] 
Ponto 1 -4 -1 
Ponto 2 -4 -2 
Ponto 3 -5 -4 
Tabla 4. Voltajes obtenidos con relación al soporte 
esférico y elíptico 
Se observó que en la esfera maciza el voltaje se 
mantuvo, aproximadamente, constante, em cambio 
en la elipse el voltaje fue variando conforme la 
región, luego las cargas no se mantienen constante a 
lo largo del soporte. 
 
Esfera hueca 
Voltaje [V] 
Adentro 1 
Afuera -4 
Tabla 5. Voltajes obtenidos en relación con el 
soporte esférico hueco 
En esta esfera hueca pudo observarse una 
diferencia de cargas entre la parte de afuera y la de 
adentro. En la parte interna de la esfera el voltaje 
debería ser nulo por causa de la jaula de Faraday, en 
el que el campo eléctrico en el interior de una 
superficie conductora es nulo, pero esta diferencia 
pudo haber sido causado por interferencias del 
medio. 
Conclusiones 
Un principio de la electrostática es la conservación 
de la carga eléctrica. Según este principio, los 
electrones no se crean ni se destruyen, se 
redistribuyen de un material a otro. De esta manera, 
se tiene que los electrones que pierde un cuerpo son 
ganados por otro. Un cuerpo 
cargado eléctricamente influye sobre otro cuerpo o 
carga. 
 De forma práctica fue posible presenciar la teoría 
de la conservación de la carga , que fue indicada 
como objetivo del experimento, las vertientes fueron 
evidenciadas minuciosamente y comprobadas, la 
práctica nos mostró como las cargas se comportan en 
cada proceso y que pueden ser fácilmente 
influenciadas, de esta forma la práctica trajo para la 
realidad el concepto que afirma que todos los objetos 
están hechos de átomos y que éstas poseen 
moléculas positivas y negativas, así es posible 
concluir que la materia puede sufrir o fomentar un 
proceso de electrización por varios caminos y este 
fenómeno puede ser mensurado mediante el 
electrómetro. 
Referências 
[1] Eletrização de Corpos. Disponible en: . Acceso 
en: 20 sept. 2017. 
 
[2] HALLIDAY; RESNICK; WALKER. 
Fundamentos da Física, vol. 3. 8 ed., LTC, 2009.