Todos los objetos que vemos están formados por partículas minúsculas llamadas átomos. Aunque la palabra átomo significa ‘indivisible’, los átomos están formados a su vez por partículas aún más pequeñas. Cuando se bautizó el átomo, obviamente, esto no se sabía. Estas partículas que forman los átomos se llaman protones, neutrones y electrones, y son bien diferentes entre ellas. Una característica que las diferencia es la carga eléctrica. Los protones tienen carga positiva, los electrones tienen carga negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica, son neutros.
Normalmente los átomos tienen el mismo número de protones y electrones, de modo que las cargas positivas y negativas se compensan. Así pues, la carga global del átomo resulta neutra. Pero si frotamos dos objetos el uno contra el otro, algunos electrones pueden pasar también de unos átomos a otros. Los átomos que ganan nuevos electrones adquieren carga negativa. Y los que pierden electrones, a su vez, se cargan positivamente. Cuando las cargas se separan de esta manera se produce lo que llamamos electricidad estática.
La electricidad estática es el desequilibrio entre cargas positivas y negativas.
Si dos cuerpos tienen cargas opuestas, se atraen; pero si tienen la misma carga, se repelen. Esto explica por qué el pelo se nos eriza cuando nos quitamos un jersey o un gorro de lana. Como al realizar esta acción frotamos nuestra cabeza con la lana, algunos electrones del cabello pasan al tejido y así los pelos adquieren carga positiva. Los cuerpos con la misma carga se repelen. Por tanto, los cabellos intentan alejarse los unos de los otros. Como están bien pegados a nuestra cabeza (afortunadamente), lo más efectivo que pueden hacer es ponerse de punta, lo más lejos posible del resto.
Al caminar por una moqueta, especialmente si es sintética, la frotamos y sus electrones pasan a nuestro cuerpo. Cuando entonces tocamos el cerrojo de la puerta… ¡ZAP! Los electrones pasan de nuestro cuerpo al cerrojo y sentimos un calambrazo porque nuestros receptores nerviosos se estimulan.
Cuanto más frotamos dos objetos, más electrones se intercambian, y por tanto mayor es la carga acumulada. Pero la ciencia piensa que no es la fricción aquello que hace que los electrones se muevan, sino simplemente el contacto entre los dos materiales. La fricción solo consigue incrementar el área de contacto entre ellos.
Cuando frotamos dos materiales, los electrones de uno de ellos pasan al otro. ¿Cuál de los dos materiales libera electrones y cuál los recibe?
La ciencia ha clasificado los materiales en función de su capacidad de conservar o ceder electrones. Esta clasificación se denomina serie triboeléctrica. He aquí un ejemplo con objetos cotidianos:
En condiciones ideales, si dos de estos materiales se frotan el uno contra el otro, el que está más arriba de la serie cede los electrones y se carga positivamente. Puedes comprobar-lo por tu cuenta experimentando con ellos.
La carga no se crea ni se destruye…
Cuando cargamos un objeto con electricidad estática, no creamos ni destruimos electrones, ni tampoco hacemos aparecer o desaparecer protones. Los electrones simplemente pasan de un lado a otro. La carga global, por tanto, se mantiene. Es lo que llamamos el principio de conservación de la carga.
Invierno y verano
Normalmente, solo notamos la electricidad estática en invierno, cuando el aire es muy seco. Durante el verano el aire es más húmedo. El agua que hay en el aire ayuda a los electrones a salir de nuestro cuerpo, porque es conductora de la electricidad; es por ello que no llegamos a cargarnos lo suficiente.
El rayo
Los rayos son fenómenos causados por la descarga sobre el suelo de la electricidad estática que se ha generado por la fricción entre los cristales de agua contenidos en las nubes.
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