campo eléctrico y propiedades eléctricas de la materia - Novella

“libro_ffi” — 2008/8/5 — 9:06 — page 10 — #26
10 FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA INGENIERÍA
molécula de oxígeno está formada por dos átomos de oxígeno que, como es lógico, tienen la
misma afinidad por los electrones de su capa de valencia. El enlace que une a estos átomos
se denomina enlace covalente y se justifica a partir de la teoría de Bohr, suponiendo que la
combinación de estos átomos da lugar a unos niveles energéticos más estables en combinación
que por solitario y que, por tanto, existen “órbitas” en las que ambos átomos comparten los
electrones de valencia. Algo parecido sucede con el enlace metálico, en el que un número
indefinido de átomos comparten los electrones de valencia. Estas cuestiones se explicarán con
más detalle en el Capítulo 2 al tratarse la teoría de bandas en metales y semiconductores,
lo que condiciona la conducción eléctrica.
Enlaces y conducción eléctrica
Aunque se dedicará el Capítulo 2 a estudiar estas cuestiones, conviene aquí adelantar que
el tipo de enlaces presente en un material suele ser de gran importancia en las características
eléctricas de dicha sustancia. Más concretamente, una de sus características fundamentales es
la facilidad o no que presenta un material para que los electrones de las órbitas más externas
de sus átomos puedan pasar a otros átomos; así, si el material facilita esos movimientos,
entonces se dice que es conductor, mientras que, por el contrario, si tiende a impedirlos se
denomina aislante.
1.3. Electrización de los materiales
Los materiales se encuentran habitualmente en equilibrio electrostático, esto es, con sus
átomos en estado neutro. Sin embargo, el primer método conocido de romper ese equilibrio
consiste en frotar entre sí dos cuerpos de los que al menos uno debe ser aislante. Es sobradamente
conocido el experimento de frotar un bolígrafo de plástico contra una tela, resultando
que así es posible atraer pequeños trozos de papel con dicho bolígrafo. Este fenómeno se
conoce como efecto triboeléctrico y se basa en la separación de cargas de los átomos de la superficie
de los materiales frotados. No se consigue el mismo efecto con todos los materiales y
suele ser más pronunciado con algunas sustancias conocidas desde la antigüedad, como el ámbar,
el vidrio, la ebonita, el papel o telas de distintos tipos. Materiales plásticos como láminas
de poliestireno, de PVC o bolsas de polipropileno también son fácilmente electrizables.
(a) (b) (c)
Figura 1.4: Electrización: (a) por fricción, (b) por inducción y (c) por contacto.