Efecto triboeléctrico

Generador electrostático triboeléctrico de Francis Hauksbee
Serie triboeléctrica:
Mayor carga positiva
+
Aire
Piel humana
Cuero
Piel de conejo
Vidrio
Cuarzo
Mica
Pelo humano
Nylon
Lana
Plomo
Piel de gato
Seda
Aluminio
Papel (pequeña carga positiva)
Algodón (sin carga)
0
Acero (sin carga)
Madera (pequeña carga negativa)
Polimetilmetacrilato
Ámbar
Lacre
Acrílico
Poliestireno
Globo de goma
Resinas
Goma dura
Níquel, Cobre
Azufre
Bronce, Plata
Oro, Platino
Acetato, Rayón
Goma sintética
Poliéster
Espuma de poliestireno
Orlón
Papel film para embalar
Poliuretano
Polietileno ( cinta Scotch)
Polipropileno
Vinilo ( PVC)
Silicio
Teflón
Goma de Silicona
Ebonita
Mayor carga negativa

El efecto triboeléctrico es un tipo de electrificación causado por el contacto con otro material (por ejemplo el frotamiento directo). La polaridad y la magnitud de las cargas producidas se diferencian según los materiales, la aspereza superficial, la temperatura, la tensión, y otras características. Se denomina triboelectricidad (del griego tribein, "frotar"[1] y ἤλεκτρον, electrón, "ámbar") al fenómeno de electrificación por frotamiento. La electrostática, puede producirse por frotamiento o por inducción electromagnética.

El ámbar, por ejemplo, puede adquirir una carga eléctrica por el contacto y la separación (respectivamente fricción) con un material como la lana. Esta característica, registrada primero por Tales de Mileto, sugiriendo la palabra " electricidad", de la palabra griega ( griego) para el ámbar "electrón".

Mecanismo

Los átomos están compuestos por un núcleo cargado positivamente debido a los protones, que se encuentra rodeado por electrones cargados negativamente. Así, el átomo es eléctricamente neutro.

Sin embargo, no todos los elementos presentan la misma afinidad por los electrones, es decir, su tendencia a captar o ceder electrones. Esto es debido a que los elementos químicos tienden a adquirir la configuración electrónica de los gases nobles más cercanos, ya que son los elementos electroquímicamente más estables. Así, el flúor, el elemento con mayor electroafinidad, tenderá a captar un electrón para así adquirir la configuración del neón, y de la misma forma el magnesio tenderá a cederlos con el mismo fin.

Aunque algo más complejo, cuando se frotan dos materiales compuestos por elementos diferentes, la diferencia en afinidad electrónica provoca que uno de los materiales adquiera electrones del otro, y por tanto que uno quede cargado positiva y otro negativamente. Para que se produzca esta transferencia de cargas no es necesario el frotamiento; mediante contacto también se produce esta transferencia, pero al frotar se renuevan continuamente los puntos de contacto por donde se transfieren las cargas, y por ende tiene el mismo efecto que si aumentáramos la superficie real de contacto.

Una vez que el intercambio de cargas ha tenido lugar y los dos cuerpos se han separado, si el material es conductor las cargas se repartirán uniformemente por toda la superficie, mientras que si el material es aislante, la carga permanecerá los puntos superficie donde ha tenido lugar la transferencia de cargas. En este último caso, el valor de la carga depositada puede oscilar entre 10-11 y 10-9 C por cada milímetro cuadrado de superficie (aproximadamente un electrón libre por cada 1000 átomos).[1]

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