Canvis que fan que un material s’electritzi

Canvis que fan que un material s’electritzi

Julià Hinojosa, Víctor López, Neus Sanmartí. 

 

Com s’ha dit, “electritzarun material vol dir fer-lo guanyar o perdre càrregues. La pols volcànica que s’expulsa en una erupció experimenta aquesta electrització de dues maneres diferents: 

A través del fregament i els xocs entre les partícules dels sòlids (pols), líquids i gasos que surten a l’exterior en una erupció volcànica (aquest procés s’anomena triboelectricitat, ja que “tribos” significa fregament en grec). A la Imatge, un gat triboelectritzat per l’atracció entre la càrrega positiva dels seus pèls i la càrrega negativa del poliestirè.

A través del trencament de les partícules de pols en parts encara més petites (s’anomena fractoelectricitat, ja que “fracto” significa trencament en llatí).  

Com fer guanyar o perdre càrregues a un material?

Activitat 1. Triboelectricitat.

Activitat 2. Fractoelectricitat.

La triboelectricitat la podem observar en fregar un cos fortament amb un drap, aquest es carrega positivament o negativament depenent de la seva tendència a perdre o guanyar electrons (o partícules carregades negativament). Per exemple, en fregar una barra de vidre, aquesta es carregarà positivament, atès que el drap extreu (‘es queda amb’) càrregues d’un tipus que anomenem ‘negatives’ (els electrons) de la superficie del vidre. Fixem-nos que són les càrregues negatives les que es mouen d’un material a un altre i, en canvi, les positives no es mouen

Una experiència que es pot fer a l’aula amb la metodologia POE (predicció, observació i explicació) és la següent:.

Material necessari

Una barra de vidre o un globus, un drap i paper.

Procediment

Es tallen petits trossos de paper i s’infla el globus. Tot seguit es frega el globus (o el vidre) amb el drap (també pot ser amb la mà). 

P (Predicció)

Què creieu que passarà? Per què ho penseu?.

O (Observació)

S’observa el que passa: el globus atrau els trossets de paper. 

E (Explicació)

S’anima a imaginar/explicar el perquè: Com ens imaginem la barra de vidre o el material que forma el globus per dins? Com és que s’ha carregat la barra de vidre o el globus? Com és que atrau els petits papers que s’enganxen al vidre/globus? .

La fractoelectricitat, té l’origen en el trencament violent d’un material de manera que la càrrega queda separada i per tant les dues parts electritzades. En una erupció es produeixen molts xocs i forts entre les partícules que es van expulsant. 

 El fenomen el podem observar en el següent vídeo. Julià Hinojosa explica com fer dos experiments de fractoelectricitat.

Quan es trenquen les partícules del material i es separen les positives i les negatives, si es fa amb les dues cintes per separat, es carreguen igual i per tant, les dues cintes es repel·len. I, en canvi, quan estan juntes, les càrregues negatives originades passen a l’altra, i com que la càrrega final de cada cinta és diferent, s’atreuen. 

Material necessari

Una cinta adhesiva.

Procediment 1

Aferrar dues tires de cinta adhesiva d’uns 40 cm sobre una taula. 

Procediment 2

Aferrar dues tires de cinta adhesiva d’uns 40 cm una damunt l’altra, sobre una taula. 

P (Predicció)

Què creieu que passarà? Per què ho penseu?.

O (Observació)

S’observa el que passa: en el primer cas les dues cintes es repel·leixen, en el segon s’atrauen. 

E (Explicació)

S’anima a imaginar/explicar el perquè: Com ens imaginem la cinta adhesiva per dins? Com és que s’ha carregat la cinta adhesiva?  En el segon procedimiento  per què s’han carrega different? Com és que en el primer cas s’atrauen i en el segon es repel·leixen? .

Les explicacions es fan en base al trencament brusc de la pega de la cinta adhesiva.