Page 486 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

23.4 El electroscopio de hojas de oro 467

Aislantes y conductores
Un trozo de materia está compuesto de muchos átomos dispuestos de una manera peculiar de
acuerdo con el material. Algunos materiales, principalmente los metales, tienen un gran nú­
mero de electrones libres, que pueden moverse a través del material. Estos materiales tienen
la habilidad de transferir carga de un objeto a otro, y se les llama conductores.
Un conductor es un material a través del cual se transfiere fácilmente la carga.

La mayoría de los metales son buenos conductores. En la figura 23.6 una varilla de cobre está
sostenida por una base de vidrio. Las esferas de médula de saúco se pueden cargar al tocar
el extremo derecho de la varilla de cobre que a su vez toca una barra de caucho cargada. Los
electrones se transfieren o son conducidos a través de la varilla hasta las esferas de saúco.
Tome nota de que la carga no se transfiere ni a la base de vidrio ni al pedazo de seda. Estos
materiales son malos conductores y se les conoce como aislantes.
Un aislante es un material que se resiste al flujo de carga.

Otros ejemplos de buenos aislantes son la ebonita, el plástico, la mica, la baquelita, el azufre
y el aire.

Un semiconductor es un material con capacidad intermedia para transportar
carga.

Algunos ejemplos de materiales semiconductores son el silicio, el germanio y el arseniuro de
galio. La facilidad con la que un semiconductor transporta carga puede variar mucho a causa
de la adición de impurezas o por un cambio de temperatura.

Soporte de vidrio

Figura 23.6 Los electrones son conducidos por la varilla de cobre para cargar las esferas de médula de saúco.

ES electroscopio de hojas de oro

El electroscopio de hoja de oro que muestra la figura 23.7 consiste en una lámina u hoja de
oro muy delgada, unida a una barra conductora. La barra y la hoja se protegen de corrientes
Perilla de metal
de aire por medio de una cubierta cilindrica con ventanas de vidrio. La barra está unida a la
Cubierta parte superior por medio de una perilla esférica y se aisló de la cubierta mediante una barra
cilindrica
cilindrica de ebonita o ámbar. Cuando se suministra cierta carga a la perilla, la repulsión de
Ventana
de vidrio las cargas iguales de la barra y la hoja de oro provocan que la hoja se aparte de la barra.
Hoja de oro La figura 23.8 ilustra la forma de cargar un electroscopio por contacto. Cuando la perilla
Barra se toca con la barra cargada negativamente, los electrones fluyen desde la barra hasta la hoja,
conductora
dejando un exceso de electrones en el electroscopio. Cuando la perilla se toca con una barra
cargada positivamente, los electrones se transfieren de la perilla a la barra, lo cual deja al
electroscopio con una deficiencia de electrones. Observe que en el electroscopio y en la barra
de carga la carga residual tiene el mismo signo.
Una vez que el electroscopio está cargado, ya sea positiva o negativamente, se puede
usar para detectar la presencia y la naturaleza de otros objetos cargados (véase la figura 23.9).