¿Por qué, a veces, al tocar a otra persona o algún objeto, sentimos "un toque"? ¿Por qué caen los rayos? Para responder estas y muchas otras preguntas se debe entender cómo se comporta la electricidad en ciertas condiciones, para lo que es necesario comenzar por analizar el motivo por el cual dos objetos se atraen.
En el año 600 a.n.e., Tales de Mileto, uno de los más grandes pensadores de la antigua Grecia, observó la atracción que ejercía el ámbar (una resina amarilla y dura) sobre cuerpos ligeros después de frotarlo con pieles. Él pensó que el ámbar adquiría un "alma" que le confería la propiedad de atraer objetos, descubriendo así lo que ahora llamamos electricidad (que proviene de la palabra griega electrón, que precisamente significa ámbar).
Para reproducir su experimento, se puede sustituir el ámbar por globos y las pieles por nuestro cabello. Al frotar el globo con el cabello y acercarle pedacitos de papel se observa que éstos son atraídos por él; si después se amarran dos globos con un hilo, se frotan y se sostiene el hilo por la mitad dejando que los globos cuelguen, se observa que se repelen (véase figura).
Las observaciones de Tales de Mileto no se formalizaron científicamente sino hasta muchos siglos después. Stephen Gray (1666-1736) descubrió, frotando diferentes materiales, que existían dos clases de electricidad: la vítrea (que se producía al frotar vidrio) y la resinosa (que se producía al frotar resinas, como el ámbar). También concluyó que cuerpos cargados con el mismo tipo de electricidad se repelen y los cargados con diferente tipo se atraen. Eso significa que hay una fuerza entre ellos que los jala o los empuja, aunque no estén en contacto.
Se puede observar que con la varilla de vidrio ocurre el fenómeno contrario que con el tubo de plástico. Se concluye, entonces, que existen dos comportamientos opuestos en el experimento que claramente dependen del material que se cargó. Se puede pensar que el tubo de plástico se cargó igual que el popote suspendido, por ser del mismo material, y se repelió. Con el vidrio ocurrió lo contrario, es decir, lo atrajo. Entonces, los cuerpos cargados con el mismo tipo de electricidad se repelen y los cargados con diferente tipo se atraen, como lo concluyó Stephen Gray.
¿Cómo se relaciona todo esto con la electricidad? Esto se explica porque la materia está formada por átomos, los cuales a su vez están conformados por partículas eléctricas que siempre existen por pares: una negativa unida a una positiva. En algunos materiales es más fácil arrancar las partículas negativas que las positivas, quedando el objeto con exceso de éstas y entonces se dice que el objeto quedó cargado positivamente.
Que sea más fácil arrancar un tipo de partículas en un caso que en otro, se debe a las características de cada material. En el experimento anterior, al vidrio se le pueden arrancar partículas diferentes (negativas) de las que se les puede arrancar al plástico (positivas). Esto ha permitido clasificar a los materiales en conductores y aislantes (experimento B).
Para saber cómo está cargado eléctricamente un material se puede construir un sencillo aparato (electroscopio) que detecta la carga (experimento C). Esto se explica porque existe el mismo número de cargas positivas y negativas distribuidas de manera uniforme en el aluminio, pero al acercar el globo, éste atrae las cargas de signo contrario y repele a las del mismo signo hacia el extremo de la "L" (experimento C, p. 65) y, por lo tanto, hacia el rectángulo de aluminio, lo que explica que ambos tengan el mismo tipo de carga.
El aparato construido es un electroscopio muy rudimentario. En la foto se muestra un electroscopio como el que se utiliza en los laboratorios y sirve para detectar la presencia de cargas eléctricas (figura 1).
Hasta ahora sólo se han cargado los cuerpos frotándolos. Otra forma de hacerlo es si se acerca el globo cargado al aparato que se construyó (electroscopio), sin tocarlo. Cuando la hoja de aluminio esté levantada, se toca momentáneamente con el dedo y se retira el globo. ¿Qué ocurre? ¿Cómo es que la hoja de aluminio permanece separada aun al retirar el globo?
Con lo que se explicó hasta ahora se puede entender un principio: había el mismo número de cargas negativas y positivas, por lo que, al acercar el globo cargado al electroscopio se atraen las cargas positivas y se alejan las negativas. Cuando se toca la hoja de aluminio, estas cargas pasan a nuestro cuerpo, quedando así un exceso de cargas positivas en la "L" y, ya que están en contacto, tendrán el mismo signo, por lo que se repelerán, formando un ángulo. A este fenómeno se le llama "carga por inducción" (figura 1, p. 352).
Como es posible cargar objetos frotándolos con otro material, se desarrollaron máquinas que producen electricidad llamadas generadores Van de Graff. Por medio de un motor eléctrico se hace girar una banda de hule en contacto con cerdas, transportando la carga a una bola hueca de metal. Se pueden ver demostraciones de estos aparatos en algunos museos científicos. ¿Por qué se le eriza el cabello al brillante científico mexicano, fallecido en 1988, doctor Tomás Brody (en la foto)? Al igual que ocurre con el electroscopio, la bola de metal se carga eléctricamente. Cuando la mano de Brody entra en contacto con ella, todo su cuerpo se carga, incluyendo el cabello, que tiene la misma carga, por lo que las puntas se repelen unas a otras y se erizan.
