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Inducción y Polarización

 

¿Que es la inducción electrostática? : Considera un conductor AB en estado neutro, sostenido por un soporte aislante. Aproximemos al conductor , sin tocarlo, un cuerpo electrizado positivamente como indica la figura.

 

 

 

 

 

Los electrones libres existentes en gran cantidad en el conductor, serán atraídos por la carga positiva del cuerpo y se acumularán en el extremo A.

Debido a este desplazamiento de las cargas negativas  hacia A , el extremo B presentará un exceso de cargas positivas , como se indica en la figura .

La aproximación del cuerpo cargado produjo en el conductor una separación de cargas, aún cuando en su totalidad siga estando neutro ya que su carga total es nula. Esta separación de cargas en un conductor , producida por el acercamiento de un cuerpo electrizado, se denomina inducción electrostática. El cuerpo que produjo la inducción se denomina inductor , ya las cargas que aparecen en los extremos del conductor se denominan cargas inducidas.

Electrización por Inducción : Supóngase que manteniendo el inductor fijo en su posición dada conectamos a tierra, mediante un hilo metálico, el conductor que enfrió la inducción electrostática.

 

 

 

 

 

Esta conexión hará que los electrones libres pasen de la tierra hacia el conductor. Estos electrones neutralizan la carga positiva que se localiza en el extremo B del conductor.

Si deshacemos la conexión a tierra y enseguida alejamos el inductor, la carga negativa inducida que se encontraba acumulada en el extremo A, se distribuirá por la superficie de dicho conductor.

 

 

 

 

 

El conductor adquirió así carga negativa, es decir, carga de signo contrario al de la carga del inductor. Este, a su vez, no perdió ni recibió carga alguna durante el proceso. Esta forma de electrizar un cuerpo conductor se denomina electrización por inducción.

Polarización de un aislante

Algunas sustancias (por ejemplo el agua) presentan moléculas denominadas "moléculas polares". En ellas el centro de las cargas positivas no coinciden con el centro de cargas negativas, y por lo tanto, hay una asimetría en la distribución de cargas en la molécula como se ilustra en la figura a.

 

 

 

 

Las sustancias cuyas moléculas poseen cargas eléctricas distribuidas en forma simétrica se denominan apolares (b).

Consideremos un dieléctrico AB, no electrizado, cuyas moléculas son polares y que está alejado de influencias eléctricas externas .En estas condiciones, las moléculas de esta sustancia están distribuidas al azar, como se muestra en la figura a.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

Al acercar a este aislante un cuerpo electrizado, la carga de este último actuará sobre las moléculas del aislante, haciéndolas que se orienten y se alineen en la forma indicada en la figura b.

Cuando esto sucede , decimos que el dieléctrico está polarizado. El efecto final de esta polarización consiste en hacer aparecer en el extremo A, carga negativa, y en el extremo B, carga positiva.

La figura c representa este efecto final de polarización. Aún cuando la carga total en el dieléctrico sea nula, la polarización hace que aparezcan cargas eléctricas de signos contrarios en los extremos A y B de manera similar a lo que sucede en la inducción electrostática de un conductor.

Si el dieléctrico AB estuviera constituido por moléculas apolares, se observaría el mismo efecto final, ya que con la aproximación del cuerpo electrizado, las moléculas se volverían polares , y por consiguiente, se alinearían como se muestra en la figura b.

 

      

                                                                        

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