¿A VECES POR QUÉ NOS DA CALAMBRE AL TOCAR UN COCHE?

Cuando estamos dentro de un coche circulando, en un aire muy seco, muchas veces ocurre que al bajarnos y tocar la puerta, bien con la mano, bien con llave para cerrarlo sufrimos un calambre, ¿por qué? Antes de contestar a la pregunta quiero recordar a los oyentes que lo mismo ocurre en las moquetas, sobre todo si el ambiente está con un des-humectador que seca el aire.
¿Por qué notamos el calambre? Todos sabemos que los calambres son dolorosos, pero ¿por qué? Cuando se produce la descarga entre nuestro dedo y la carrocería del coche –por ejemplo—se produce una descarga eléctrica similar a la de un rayo. Lo que sentimos es calor. De hecho la chispa entra en la piel y se produce una quemadura muy pequeña, pero quemadura al fin de cuentas.
¿Por qué aire seco? Hemos mencionado aire seco en el coche y en la moqueta, ¿por qué?
¿Hay alguna solución para evitarlo?
Para poder contestar a las preguntas, tenemos que repasar algunos conceptos elementales de la constitución de la materia.
Toda la materia está constituida por átomos, que están formados por un núcleo con carga positiva (protones) y una superficie exterior con carga negativa (electrones). Como el número de electrones y el de protones es el mismo el resultado final es neutro: no hay cargas eléctricas descompesadas.
En principio eso ocurre en todos los cuerpos: su carga eléctrica en neutra. Pero, a veces no es así, a veces la carga está descompensada, en ese caso tenemos electricidad estática.
Pensemos en dos cuerpos totalmente neutros; pero que uno tiene facilidad para ceder sus electrones al otro. Llamémoslos chupador y donante. Si los juntamos las superficies del chupador y del donante; el chupador “chupa” electrones del donantes. Si los separamos, el chupador tiene más electrones, es decir está cargado negativamente.
Esto es lo que ocurre en el famoso experimento, que todos hemos hecho alguna vez, de frotar un bolígrafo de plástico con una pieza de lana y luego acercarlo a trocitos de papel viendo como éstos se pegan al bolígrafo. Este es un fenómeno que ya conocían los griegos : en vez de bolígrafo utilizaban ámbar que ellos llamaban electrón (de ahí los nombre: electrónica, electrón, electricidad...). El “electrón” se frotaba contra una piel de oveja (lana) y luego se acercaba a bolitas de médula de saúco secas (que hacían las veces del papel).
Algunos átomos o moléculas tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Esa facilidad se mide en una tabla que se llama Triboeléctrica. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro –lo que hemos llamado “donante”--, se dice que es más positivo en la serie Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones –lo que hemos llamado “chupador”-- cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie triboeléctrica. (Obsérvese que aquí negativo y positivo dentro de la serie no tiene nada que ver con la carga eléctrica).
Un ejemplo de materiales ordenados de más positivo (donantes) a más negativo (chupador) es el siguiente:
Piel de conejo, vidrio, pelo humano, nylon, lana, seda, papel, algodón, madera, ámbar, polyester, poliuretano, vinilo (PVC), teflón.
Si unimos piel de conejo con teflón, la piel cede muchos de sus electrones al teflón. Como la piel está formada por pelos, la superficie de contacto es pequeña, si apretamos y frotamos, el contacto es mayor y pasa más cantidad de carga. (Obsérvese que no es el frotamiento el que produce la carga, sino el contacto. Lo que ocurre es que el frotamiento aumenta el contacto).
En el caso de la lana y el bolígrafo, la lana cede electrones al bolígrafo. Al separarlos el bolígrafo está cargado negativamente.
Los trocitos de papel son neutros; pero ser neutro no significa que no tengan cargas eléctricas, de hecho toda la materia tiene cargas eléctricas; lo que significa es que hay el mismo número de cargas negativas (electrones) que de cargas positivas (protones). Al acercarse el bolígrafo al trocito de papel bolígrafo, éste (el bolígrafo) que está cargado negativamente repele a los electrones del papel y atrae a los protones. El papel por un momento queda descompensado de cargas, hay más cargas positivas cerca del bolígrafo y más cargas negativas lejos.
[DIBUJO]
Por eso el bolígrafo atrae a las cargas positivas. Al juntarse, parte de los electrones del bolígrafo pasan al papel. Tras ello, bolígrafo y papel tienen cargas del mismo signo (negativo), por lo que se repelen, y los papelitos se caen.
Efecto cubeta de Faraday: generador de Van de Graaf.
Faraday observó que cuando se ponía una carga dentro de un recipiente semicerrado, esférico, el recipiente acumulaba carga.
Las cargas que entran por la boca se van a la superficie externa del recipiente. Si metemos más cargas, más se acumula. Ese es el principio del generador de Van de Graaf en el que se están metiendo cargas permanentemente. La capacidad de almacenar carga del recipiente semicerrado sólo viene limitada por las distancias y la conductividad del aire. Hay un momento en que se descarga mediante una CHISPA.
RECORDEMOS. Si metemos una carga (lo mismo da que sea positiva que negativa) en un recipiente metálico cerrado, la carga se acumula en la superficie exterior.
RECORDEMOS que nuestro cuerpo es buen conductor y que está vacío por dentro.
La capacidad de acumulación es enorme.
¿Y todo esto qué tiene que ver con el coche?
Vamos a ello.
Cuando estamos sentados en el coche, nuestro cuerpo, está rozando contra el coche. Nuestra ropa y la tapicería del coche tienen índices triboeléctricos (¡Vaya palabrota! ¿la recuerdan? Los que “dan” electrones tienen un índice positivo y los “chupadores” negativo). La piel de conejo da muchos electrones y el teflón chupa muchos.
Al juntarse nuestra espalda con el asiento nosotros nos vamos cargando con un signo. Supongamos que el asiento es de piel de conejo (donante) y que nuestra ropa es de plástico (chupador). En ese caso lo más probable es que NOSOTROS NOS ESTEMOS CARGANDO NEGATIVAMENTE. (Nota, si los materiales fueran otros, podría suceder al revés).
El asiento se está cargando negativamente y esa carga se transmite a la carrocería. ¡CARROCERÍA! ¡ATENCIÓN! Tanto la carrocería como nosotros estamos funcionando como la cazoleta de FARADAY, que –recordemos-- admite carga y carga y carga y carga....
...y carga
Ahora salimos del coche: Nosotros estamos cargados NEGATIVAMENTE y el coche POSITIVAMENTE. Y si el viaje ha sido largo nuestro cuerpo –y el coche-- pueden haber acumulado una enorme carga.
Ahora tocamos la puerta con la mano. Entre nuestra carga negativa y la positiva del coche podemos tener una diferencia de potencial de VARIOS MILES DE VOLTIOS (en la descarga del coche son habituales entre 10.000 y 20.000 voltios. A partir de los 3.500 saltan chispas dolorosas). En el instante anterior a tocar, cuando las distancias son cortas, esos voltios hacen que se produzca un mini-rayo. Salta una chispa entre la carrocería y nosotros que iguala las cargas.
Esto sólo ocurre con el aire seco, pues si está húmedo se forma una película de agua en la ropa y en la tapicería que las hacen conductoras y la carga no se acumula.
No es que la humedad haga al aire conductor (que no lo hace), sino que se forma una película de agua con muchas partículas y suciedad que sí hacen que esa película sea conductora y se descargue. Hay que recordar que la Cazoleta de Faraday sólo funciona si la cazoleta es conductora pero todo lo demás es aislante.
¿Y EN LA MOQUETA QUE OCURRE? Lo mismo: mis zapatos y la moqueta tienen un índice triboeléctrico distinto, por eso yo me voy cargando. Cuanto más ando, más me cargo. Y después... al tocar el armario ¡ZAS! La descarga.
Lo más habitual es que mis zapatos se vayan cargando negativamente. Por tanto vamos dejando al andar “huellas positivas”.
¿Y COMO EVITAR EL CALAMBRAZO?
Pues ya casi lo he dicho: con agua. Echando agua con un Spray en el asiento del coche, o en la moqueta...
Y quien dice agua, dice un “antiestático”, que se vende en las tiendas de moquetas (también sirve para el coche).
ANTIESTATICO. Si no lo podéis comprar, os doy una fórmula: una cucharadita –de las de te-- de suavizante de la lavadora con un cuarto de litro de agua. Meter en un frasco de Spray (los venden en los “todo a 100” o “todo a 60 c”) y rociar el asiento del coche o la moqueta.
Otra solución, identificar con qué ropa no pasa. Tener en cuenta que si tapicería y ropa tienen el mismo índice triboeléctrico, no hay intercambio de electrones y ni el coche ni tú os cargáis.
También se puede hacer al revés: cambiar la tapicería del coche por otra compatible con tu ropa.
Una un poco más extraña pero efectiva: conducir siempre descalzo. Así, al salir y pisar el suelo, te descargarás a través del pie. Es un método que tiene ciertos problemas en invierno... ¡¡¡qué frío!!!
Cubrir los asientos del coche con “papel de plata”, es decir con papel de aluminio de cocina que como es conductor evita el problema.
Hacerte los vestidos con algo conductor como grafito o hilos de oro.
También funciona conducir desnudo (la piel es bastante buena conductora); aunque me sospecho que no es la solución más brillante; si uno tiene un gran problema con la estática, tal vez le sirva en verano.
Un método más serio es el siguiente: al salir agarrar la llave fuertemente con la mano y tocar con la punta de una llave, la manilla de la puerta. Saltará la chispa, como antes, pero lo hará entre la puerta y la llave, por lo que el calor se crea en la llave, ... y sospecho que la llave no sentirá la quemadura.
¿Y las barrillas “antiestáticas” que se ponían en la carrocería de algunos coches? Pues sirven, para descargar el coche; pero no para descargarte tú; así que seguirás con el calambrazo.
Nada más haber empezado a contar esto, me hacen una pregunta: ¿Por qué ocurre entre las personas? La respuesta es que se han cargado de modo diferente. Por ejemplo, porque la suela de los zapatos es diferente. O porque han andado sobre objetos diferentes: uno sobre moqueta “chupadora” (de plástico) y otro sobre moqueta “donante” (piel de conejo). Entre ellos se crea una diferencia de potencial que se iguala cuando se dan la mano.

http://www.jci.co.uk/Carseats2.html (medidas de voltaje).
mailto:fabian.respighi@worldonline.es

posted by Fabian 9:05 p. m.