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¿Por qué dos objetos cobran por el roce?

Siempre es contada como un hecho sin explicar la razón. ¿Por qué dos objetos cobran por el roce? ¿Por qué un objeto se carga negativa y otros positivos cargo?

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Nick Puntos 583

El efecto en el que dos objetos cobran por el roce y cargada se llama el efecto triboeléctrico,

http://en.wikipedia.org/wiki/Triboelectric_effect

donde la raíz "tribo" significa la fricción en griego (La palabra griega $\tau\rho\iota\beta\omega$ significa 'frotar'). La fricción es realmente innecesario: el contacto es suficiente, en principio.

Este efecto no debe ser confundido con el (Volta o Galvani) "potenciales de contacto" entre los metales que sólo existe mientras los dos metales permanecen en contacto, y especialmente no con el "contacto de electrificación", que era un nombre de un científicamente incorrecta, la teoría de la electricidad a finales del siglo 18, que intentó overgeneralize la interpretación del efecto triboeléctrico. "Electrophorus" fue un gadget, la primera producida por Volta, que utiliza el efecto triboeléctrico.

La causa del efecto triboeléctrico es la adhesión de los átomos en la superficie, literalmente, forman enlaces químicos. Materiales como la piel están dispuestos a perder electrones y se cargan positivamente, mientras que los materiales tales como la ebonita o de vidrio ganar electrones y convertirse en negativa neutral. Para tener una idea de que los átomos son propensos a perder o ganar electrones, es útil saber de su electronegatividad:

http://en.wikipedia.org/wiki/Electronegativity#Electronegativities_of_the_elements

El más rojo átomo, el de mayor electronegatividad, y los más probable es que para el átomo a ganar electrones y se convierten en carga negativa. Eso es especialmente cierto para la luz de los halógenos (flúor, cloro) y oxígeno. En parte por esto de vidrio con un montón de $SiO_2$ le gusta a llegar cargado negativamente en el efecto triboeléctrico. Incluso azufre (40% de ebonita) tiene mayor electronegatividad que, por ejemplo, el carbono y el hidrógeno que son abundantes en la piel, que es la razón por la piel pierde electrones y se carga positivamente.

Por supuesto, la disposición real de los átomos en las moléculas de la materia, también. Así que este resumen de la tabla periódica era sólo una analogía, no es una forma confiable para averiguar los resultados del efecto triboeléctrico.

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Floris Puntos 54054

Dos pequeños hechos para agregar a Lubos la respuesta:

  1. El roce es útil porque una vez que el electrón ha sido transferido de un material a otro, es necesario "llegar lejos" - y hay una posibilidad de que el electrón regresa con usted como usted lo hace. Por el roce, se crean un gran número de "stick-despegar" eventos", mejorando así la posibilidad de que la transferencia de carga se va a producir.
  2. La palabra griega ἤλεκτρον (elektron) significa "ámbar". El ámbar es un aislante que presenta buenas tribo-propiedades eléctricas, y en el año 1600 William Gilbert primero que usó la palabra para describir el fenómeno en su libro De Magnete . Creo que es genial que el electrón tiene su nombre.

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