Un electroscopio es un instrumento que mide la carga eléctrica de un objeto. Los objetos al frotarse se cargan positiva o negativamente y son estas cargas las que detecta el electroscopio. Con un electroscopio se conoce si están presentes las cargas eléctricas y cuál es su signo.

Un electroscopio cargado pierde gradualmente su carga debido a la conductividad eléctrica del aire producida por su contenido en iones. Por ello la velocidad con la que se carga un electroscopio en presencia de un campo eléctrico o se descarga puede ser utilizada para medir la densidad de iones en el aire ambiente. Por este motivo, el electroscopio se puede utilizar para medir la radiación de fondo en presencia de materiales radiactivos.

En este artículo, veremos cómo hacer un electroscopio que nos permita detectar y medir la presencia de las cargas electrostáticas que se crean en el ambiente.

Funcionamiento del Electroscopio

El funcionamiento del electroscopio se explica con base en las fuerzas de atracción y repulsión entre cuerpos cargados eléctricamente.

El funcionamiento del electroscopio es sencillo. Si se acerca a él previamente cargado un cuerpo electrizado con carga igual a la del electroscopio, las láminas se separan más. Al acercar al electroscopio un objeto con carga de signo contrario, se observa que las láminas se cierran.

Para qué sirve un electroscopio

Podemos encontrar varios objetos que pueden cargarse por medio del frotamiento, es decir, unos objetos con cargas positivas como por ejemplo el plástico, y otros objetos con cargas negativas como por ejemplo el vidrio, y como ya se dijo, podemos determinar o detectar la existencia de estas cargas a través de los electroscopios.

Cuando los electroscopios se descargan vuelven a su posición inicial o normal, esto se realiza solo cuando lo tocamos con un metal (conductor) o incluso si lo tocamos nosotros mismos, que ciertamente somos también conductores.

Existen dos tipos de electroscopios, el de médula de saúco y el de láminas  de oro.

Electroscopio de lámina de oro

Consiste en una base de madera, un envase metálico con tapaderas de cristal, donde se encuentra una barra metálica y junto a ella una barra muy delgada de oro, conectados ambas a una perilla metálica exterior. La barra y la lámina de oro se protegen de corrientes de aire. Se puede usar este electroscopio para saber si un cuerpo está cargado positiva o negativamente.

El electroscopio hoja de oro ha sido utilizado por los físicos durante cientos de años ya que indica la presencia y la magnitud de una carga por medio de la aplicación de carga a una placa superior de cobre, conectada a través de un tallo a dos piezas de hoja de oro. El tallo pasa a través del aislamiento para que la carga no escape de la hoja de oro.

Electroscopio de médula de sauco

El electroscopio de médula de saúco, está compuesto de una base metálica o de madera que contiene una varilla metálica, de donde cuelgan dos bolitas de médula de saúco, material muy ligero obtenido de la parte interna del árbol llamado saúco, este electroscopio funciona de la manera siguiente: primero se frota una varilla de ebonita o una varilla de vidrio, con una franela o con una tela de piel de gato; luego se acerca la varilla a las bolas de médula de saúco, el cual las atrae o las repele según la carga que haya adquirido la barra.

Historia del electroscopio

William Gilbert fue un médico y físico que vivió entre 1544 y 1603. Con grandes aportes científicos en el área de la electricidad y el magnetismo, Gilbert fue el creador del primer electroscopio en el año 1600.

Partes de un electroscopio

Los electroscopios consisten en una varilla de metal que está situada verticalmente y en la parte superior poseen una esfera, de igual forma en su extremo opuesto posee dos láminas que son de aluminio y son también muy delgadas. En la parte superior se encuentra una varilla, que se sostiene de una caja transparente de vidrio con una estructura de cobre que está en contacto con la tierra.

Al aproximar a la esfera un objeto que ya este electrizado, la varilla se va a electrizar y las laminillas o láminas que estén cargadas con el mismo signo de electricidad se van a repeler, logrando una separación de ellas mismas , siendo su diferencia alguna medida de las cantidades de cargas que hayan recibido.

Las fuerzas de repulsión electrostáticas se equilibran con el peso de las hojas. Si algún objeto se aleja de la esfera, las láminas o laminillas volverán a su posición general o  normal, ya que pierden la polarización.

Como hacer un electroscopio:

  • Envase de cristal de boca ancha.
  • Alambre de cobre.
  • 2 trozos de Papel aluminio o estaño.
  • Tapón de corcho.
  • Varilla de vidrio, de plástico o un globo inflado para la electrización.

Procedimiento:

  • Corta un rectángulo estrecho de papel de aluminio y dóblalo a la mitad.
  • Utiliza el trozo de corcho del tamaño de la tapa del envase y atraviésalo con el alambre doblando el extremo que va a quedar en el interior.
  • Coloca la tira de papel aluminio y cierra del envase teniendo cuidado de que la tira no toque las paredes ni el fondo.
  • Haz una bolita de papel de aluminio y colócala en el extremo exterior del alambre.
  • Cierra el envase y ya tienes construido el electroscopio.
  • Frota el globo con diferentes materiales y acércalos al electroscopio observándose que las láminas del electroscopio se abren.
  • Si tocas la parte superior del electroscopio con la mano o con algún material conductor éste se descarga y vuelve a su posición original.

Cuando acercamos un objeto cargado al electroscopio recién creado, las cargas negativas se orientan a la parte superior, mientras que las positivas van hacia la parte inferior del aparato.

Al ser iguales las cargas, las láminas de aluminio se repelen separándose una de la otra, indicando que dicho elemento cuenta con carga electrostática. De esta manera, funciona el electroscopio casero, ahora sólo resta probarlo con diferentes objetos para verificar su funcionamiento.