La experiencia escolar muestra que un palo de ébano que se frota contra la piel comienza a atraer objetos pequeños como trozos de papel. Esto se ve facilitado por la acción de las fuerzas de Coulomb.
¿Por qué está pasando esto?
La ebonita es un caucho altamente vulcanizado con un alto contenido de azufre, de color marrón oscuro o negro. Así, podemos decir que la ebonita es algo así como una mezcla endurecida de caucho y plástico y, por supuesto, es un dieléctrico, es decir, prácticamente no conduce corriente.
Si solo toma un palo de ébano y lo lleva al papel, no pasará nada. Pero si primero lo frota sobre piel o seda, entonces los trozos de papel, gotas de agua, cabello, etc., como por arte de magia, se sentirán atraídos por el palo.
El hecho es que cuando el palo de ébano y el pelaje se frotan entre sí, el área de su contacto aumenta, las cargas se distribuyen, por lo que el palo de ébano adquiere una carga, que en este caso será negativa, y el pelaje - una carga positiva (en el caso de papel y vidrio y con papel todo es exactamente lo contrario). Cuando se lleva la barra al papel, los electrones libres se precipitan hacia los trozos de papel, por lo que el objeto inicialmente cargado de forma neutra, por un lado, adquiere una carga positiva y, por otro, negativa. Y los lados positivos de los trozos de papel son atraídos por la barra cargada negativamente debido a la acción de las fuerzas de Coulomb.
Por sí solo, el palo no atraerá el papel, porque en comparación con la Tierra, la fuerza de atracción entre el palo y el papel es claramente menor que entre el papel y el planeta. Pero en el caso de un palo de ébano electrificado, surge una fuerza que es claramente mayor que la gravitacional.
Cuando la barra se acerca a pequeños trozos de papel, uno de los lados de los trozos de papel adquiere una carga positiva. Debido al hecho de que se atraen cargas a diferencia de las fuerzas de Coulomb, los propios objetos, que tienen cargas, se apresuran entre sí.
¿Cómo hacerlo más interesante?
La experiencia del palo de ébano se puede hacer más interesante. Por ejemplo, puede tomar una varilla de acero pequeña adicional que conduzca la electricidad, tocarla en un lado con una varilla de ebonita y llevar el otro lado a trozos de papel. El papel volverá a empezar a ser atraído, pero esta vez a la varilla de acero.
Esto se debe al hecho de que la varilla, al ser un conductor, recibe la misma carga que la varilla. Si toma un palo de acero cargado y un palo de ébano sin cargar y los cambia, no sucederá nada. Esto se debe a las propiedades dieléctricas de la ebonita: la varilla simplemente no aceptará la carga de la varilla de acero.
