Puede que alguna vez te haya pasado algo parecido al siguiente ejemplo. Pasa por encima de una alfombra, vas a coger el pomo de la puerta y de repente recibes un calambre que hace que des un pequeño salto. Apenas ha dolido pero te has pegado un pequeño susto. Puede al ponerte una gorra en invierno también hayas notado un extraño efecto al ponerse los pelos de punta, como si estuvieran atraídos por la gorra.
¿Qué está pasando aquí? Para entender lo que es la electricidad estática debemos conocer un poco la naturaleza de la materia. Dicho de otra manera, debemos conocer la materia que nos rodea y de lo que está hecha. Lo primero es saber que todo está hecho de átomos.
Imagina por un momento que tienes frente a ti un anillo de oro. Lo divides por la mitad y regalas una de las mitades. Sigues dividiendo de la misma manera unas cuantas veces más.
Llegará un momento en que tendrás una pieza tan pequeña que no serás capaz de verla sin un microscopio. Puede que sea extremadamente pequeña, pero sigue siendo un trozo de oro. Si pudieras seguir partiéndolo en trozos más pequeños acabarías encontrándote con la pieza de oro más pequeña posible, y eso es un átomo. Si lo dividieras aun más, ya no sería oro.
Como se ha dicho, todo lo que nos rodea está hecho de átomos. Todo lo que puedes ver frente a ti es una diferente combinación de varios tipos de átomos.
Puede que ahora te preguntes ¿De qué están hechos los átomos? En el centro de cada átomo tenemos un núcleo. El núcleo contiene dos tipos de pequeñas partículas, con son los protones y los neutrones. Orbitando alrededor del núcleo hay unas partículas aun más pequeñas que se llaman electrones. Los más de cien tipos de átomos son diferentes entre si porque tienen distintos números de protones, neutrones y electrones.
Es útil pensar en el modelo de átomo como un sistema solar. El núcleo es el centro del átomo, como el sol es el centro del sistema solar. Los electrones orbitan alrededor del núcleo como los planetas alrededor del sol.
Como en cualquier sistema solar el núcleo es grande comparado con los electrones. El átomo es prácticamente espacio vacío, y los electrones están muy alejados del núcleo. Aunque este modelo no es totalmente preciso, nos puede ayudar a entender la electricidad estática.
Los protones, neutrones y electrones son muy diferentes entre si. Tienen sus propias propiedades y características. Una de estas propiedades es la carga eléctrica. Los protones tienen lo que llamamos carga positiva y los electrones la carga negativa. Los neutrones no tienen carga y son neutros. La carga de un protón es igual en fuerza a la carga de un electrón.
Cuando el número de protones en un átomo iguala al número de electrones, el propio átomo no tiene carga y se vuelve neutro. Los protones y neutrones en el núcleo se mantienen unidos de forma muy apretada. Normalmente el núcleo no cambia. Sin embargo, algunos de los electrones externos están sueltos. Puede moverse de un átomo a otro.
Un átomo que pierde electrones tiene más cargas positivas (protones) que las cargas negativas (electrones). Está cargada positivamente. Un átomo que gana electrones tiene partículas negativas que positivas. Tiene una carga negativa. Un átomo cargado se llama Ion. Por lo tanto, ¿qué tiene todo esto que ver con la electricidad estática? Pongamos el ejemplo del gorro de lana.
Cuando te quitas el gorro, se roza contra tu pelo. Los electrones se mueven del pelo al gorro. Se forma una carga estática y ahora cada un de los pelos tienen una carga positiva. Hay que recordar que las cosas que la misma carga se repelen entre si. Por lo tanto, los pelos tratan de alejarse lo máximo posible entre si. Lo más lejos que pueden ir es quedar tiesos hacía arriba.
Cuando pasamos por una alfombra, los electrones viajan hacía ti con el rozamiento al pasar. Ahora tienes algunos electrones extra y una carga estática negativa. Cuando se toca al metálico que es conductor, los electrones saltan desde tu cuerpo a ese objeto, y es cuando sientes ese pequeño calambre. Algunas veces incluso se puede ver y oír el chispazo.
