Como se ha dicho, electrizar un material significa hacerle ganar o perder cargas. El polvo volcánico que se expulsa en una erupción experimenta esta electrización de dos maneras diferentes:
A través de la fricción y los choques entre las partículas de los sólidos (polvo), líquidos y gases que surgen al exterior en una erupción volcánica (este proceso se llama triboelectricidad, ya que tribos significa fricción en griego).
AEn la imagen, un gato triboelectrizado por la atracción entre la carga positiva de su pelo y la carga negativa del poliestireno.
A través de la fricción de las partículas de polvo en partes todavía más pequeñas (se denomina fractoelectricidad, ya que facto significa fractura en latín).
¿Cómo hacer ganar o perder cargas a un material?
Actividad 1. Triboelectricidad.
Actividad 2. Fractoelectricidad.
La triboelectricidad la podemos observar al friccionar fuertemente un cuerpo con un trapo. Éste se carga positivamente o negativamente dependiendo de su tendencia a perder o ganar electrones (o partículas cargadas negativamente). Por ejemplo, al friccionar una barra de vidrio ésta se cargará positivamente, dado que el trapo extrae (se queda con) cargas de un tipo que llamamos negativas (los electrones) de la superficie del vidrio. Observemos que son las cargas negativas las que se mueven de un material a otro y, en cambio, las positivas no se mueven.
Una experiencia que puede realizarse en el aula con la metodología POE (predicción, observación y explicación) es la siguiente:
Experimentación. ¿Cómo electrizar un objeto?. El vídeo contiene subtítulos en castellano. Para activarlos, debe clicarse la ruedecita inferior.
Material necesario
Una barra de vidrio o un globo, un trapo y papel.
Procedimiento
Se cortan pequeños trozos de papel y se hincha el globo. Seguidamente se fricciona el globo (o el vidrio) con el trapo (también puede ser con la mano).
P (Predicción)
¿Qué crees que pasará? ¿Por qué pensáis así?
O (Observación)
Se observa lo que pasa: el globo atrae los trocitos de papel.
E (Explicación)
Se les anima a imaginar/explicar el por qué:
¿Cómo nos imaginamos la barra de vidrio o el material que forma el globo por dentro? ¿Por qué se ha cargado la barra de vidrio o el globo? ¿Cómo atrae los pequeños papeles que se adhieren al vidrio/globo?.
La fractoelectricidad, se origina en la fractura violenta de un material de manera que la carga queda separada y por tanto, las dos partes electrizadas. En una erupción se producen muchos choques fuertes entre las partículas que se van expulsando.
El fenómeno puede observarse en el siguiente video. Julià Hinojosa explica como hacer dos experimentos de fractoelectridad.
Cuando se fracturan las partículas del material y se separan las positivas y las negativas, si se hace con las dos cintas por separado, se cargan igual y por tanto, las dos cintas se repelen. Y, en cambio, cuando están juntas, las cargas negativas originadas pasan a la otra, y debido a que la carga final de cada cinta es diferente, se atraen.
Experimentación. Atracción/ repulsión eléctrica. El vídeo contiene subtítulos en castellano. Para activarlos, debe clicarse la ruedecita inferior.
Material necesario
Una cinta adhesiva.
Procedimiento 1
Pegar dos tiras de cinta adhesiva de unos 40 cm sobre una mesa.
Procedimiento 2
Pegar dos tiras de cinta adhesiva de unos 40 cm una sobre otra, sobre una mesa.
P (Predicción)
¿Qué creéis que pasará? ¿Por qué lo pensáis?
O (Observación)
Se observa lo que pasa: en el primer caso las dos cintas se repelen. En el segundo se atraen.
E (Explicación)
Se anima a imaginar/explicar el por qué: ¿Cómo nos imaginamos la cinta adhesiva por dentro? ¿Como se ha cargado la cinta adhesiva?. En el segundo procedimiento: ¿por qué se han cargado diferente? ¿Cómo es que en el primer caso se atraen y en el segundo se repelen?
Las explicaciones se hacen en base a la facturación brusca de la cola de la cinta adhesiva.