¡El secreto de la electricidad estática! Experimenta con poliestireno y papelitos (polarización dieléctrica)
¡Hola! Soy Ken Kuwako, tu entrenador científico. ¡Hagamos de cada día un experimento!
【¡También puedes escuchar este artículo en mi radio!】
Atraer objetos ligeros sin siquiera tocarlos… Parece un superpoder de una película de ciencia ficción, ¿verdad? Pero en realidad, es un fenómeno que todos conocemos muy bien: la fascinante fuerza de la electricidad estática. Desde ese “¡chispa!” cuando te quitas un suéter en invierno, hasta cuando un globo hace que se te erice el cabello. ¡Hoy vamos a descubrir juntos por qué esta energía cotidiana se convierte en una fuerza mágica capaz de mover objetos!
¡Gran mudanza en el mundo microscópico! ¿Qué es realmente la electricidad estática?
Para empezar, la electricidad estática se genera cuando dos objetos se frotan entre sí. Todo lo que nos rodea está hecho de pequeñas partículas llamadas átomos, que contienen cargas positivas y negativas (electrones). Al frotar dos materiales, los electrones deciden mudarse de un lado a otro. Dependiendo del material, algunos tienen más facilidad para soltar electrones y otros para atraparlos; a esta jerarquía la llamamos serie triboeléctrica.
Referencia: Serie Triboeléctrica
De mi libro: Guía oficial del examen de ciencias (Kodansha)
Por ejemplo, si frotas un globo de goma con un pañuelo o tela, los electrones viajarán de la tela al globo. Como resultado, el globo se carga negativamente (por ganar electrones) y la tela se queda con carga positiva (por perderlos).
¡A experimentar! Controlando el poliestireno con estática
Ahora, acerquemos ese globo cargado negativamente a unos trozos de poliestireno (corcho blanco), que son eléctricamente neutros.
¡Como pueden ver, se quedan pegados al instante!
Pero aquí viene el misterio: si acercamos la tela que se cargó positivamente… ¡miren! El poliestireno también se siente atraído por ella.
¿No es extraño? ¿Por qué tanto lo negativo (globo) como lo positivo (tela) atraen al mismo objeto?
¡La clave del misterio: la polarización dieléctrica!
El secreto reside en un fenómeno llamado polarización dieléctrica. Aunque el poliestireno sea neutro, sus átomos tienen cargas positivas y negativas que normalmente están mezcladas en equilibrio.
¿Qué pasa cuando acercamos el globo negativo? Los electrones del poliestireno sienten repulsión y se alejan del globo. Esto hace que en la superficie más cercana al globo asomen las cargas positivas.
Como lo negativo y lo positivo se atraen, ¡pum!, se pegan. Si acercamos la tela positiva, ocurre lo contrario: los electrones corren hacia ella y se vuelven a atraer. Lo increíble de la polarización dieléctrica es que logra alinear el interior de materiales que no conducen electricidad para que siempre terminen atrayéndose.
¿Basura que baila? Crea arte con confeti
Con este poder podemos hacer cosas aún más geniales. Lo que parece basura, como los restos de una trituradora de papel o papel de colores picado, se convierte en material de laboratorio.
Veamos qué pasa cuando acercamos el globo en este video:
¿Vieron eso? Los papelitos parecen cobrar vida y saltan hacia el globo. Al quedarse pegados, se ponen de punta de forma radial. Esa es la prueba de que se están alineando con las líneas de fuerza eléctrica, hilos invisibles de energía. ¡Es como una escultura de arte creada por la estática!
Por cierto, si acercas un imán al mismo papel, no pasa absolutamente nada. Así queda claro que la fuerza eléctrica y la fuerza magnética son cosas distintas.
Es un fenómeno que, por mucho que lo entiendas, nunca deja de sorprender. ¡Pruébenlo en casa!
Nivel Avanzado: ¡Experimentos extremos con máquinas de estática!
Además de esto, usando una máquina generadora llamada Van de Graaff, podemos hacer experimentos épicos donde el cabello se levanta por completo o los objetos flotan en el aire. He realizado estos experimentos en televisión con celebridades japonesas como Suzu Hirose o el grupo Chocolate Planet. ¡Pueden ver los detalles en esta página especial!
【Especial】¡Adictivo! Experimentos con electricidad estática
Importante: Los experimentos con generadores de alta tensión (Van de Graaff) pueden ser peligrosos. Deben realizarse siempre bajo la supervisión de un profesional. Para talleres, consultoría televisiva o demostraciones, pueden contactarme aquí.
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