CARGA ELÉCTRICA

Física II

Leticia Zabalveytia

Los antiguos griegos sabían ya, hacia el año 600 a. de C., que el ámbar frotado con lana adquiría la propiedad de atraer cuerpos ligeros.

Al interpretar hoy esta propiedad decimos que el ámbar esta electrizado, que posee una carga eléctrica, o bien que está cargado eléctricamente.

La carga eléctrica es una magnitud física característica de los fenómenos eléctricos; son partículas que ejercen fuerzas atractivas y repulsivas entre ellas.

Es la causa de la electricidad.

La unidad con que se mide la carga eléctrica es el Coulomb (C), en consideración a Charles Coulomb, correspondiendo a que 1 Coulomb= electrones. Por lo que la carga del electrón es de C.

Coulomb (Angulema, Francia, 1736-París, 1806), Físico francés. Su celebridad se basa sobre todo en que enunció la ley física que lleva su nombre (ley de Coulomb), que establece que la fuerza existente entre dos cargas eléctricas es proporcional al producto de las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Las fuerzas de Coulomb son unas de las más importantes que intervienen en las reacciones atómicas.

131025.6 x19106.1 x

En 1777 anunció la Ley de la Electrostática (electricidad estática).

Propiedades

Las cargas pueden ser positivas (+ protones) o negativas (- electrones).

Las cargas del mismo signo se repelen y de signo contrario se atraen.

La carga eléctrica de un cuerpo es la suma algebraica de sus cargas positivas y negativas. Un cuerpo con igual cantidad de cargas positivas y negativas se dice que es neutro.

Conservación de las cargas: la carga neta, o la suma algebraica de las cargas, en cualquier sistema aislado es constante.

Esto se ilustra mediante los procesos en los que se cargan dos objetos neutros: se transfieren electrones de uno al otro y el resultado es un objeto con carga positiva y el segundo con una cantidad igual de carga negativa.

Cuantización de la carga: cualquier carga observada es un múltiplo entero, positivo o negativo, de la carga electrónica

e= Cx 191060.1

Estructura atómica

La palabra átomo deriva del griego atomos, que significa indivisible.

Todos los átomos son agrupaciones más o menos complejas de partículas subatómicas, en el cual las mismas son tres tipos:

- el electrón, cargado negativamente;

- el protón, cargado positivamente;

- el neutrón, de carácter neutro.

La carga negativa del electrón es de igual magnitud que la carga positiva del protón. Y ambas cargas forman siempre un grupo muy compacto, llamado núcleo.

Fuera del núcleo, y a distancias relativamente grandes de él, se encuentran los electrones, cuyo numero es igual al de protones situados dentro del núcleo.

El átomo en conjunto es eléctricamente neutro si no se elimina ningún electrón, de lo contrario la estructura cargada positivamente se denomina ion positivo.

Pero si el átomo gana uno o mas electrones es un ion negativo.

Ionización = perder o ganar electrones.

Experimento de Millikan En 1911 Millikan realizó su famoso experimento de la gota

de aceite.Dicho experimento consistió en dejar caer gotas de aceite desde una cierta altura. Las gotas, como es lógico, caían por efecto de su peso, debido a la gravedad terrestre. Sin embargo, si al mismo tiempo se conectaba un campo eléctrico dirigido hacia arriba se producía una fuerza eléctrica de repulsión que tendía a hacer que la gota se moviera hacia arriba. En función del tamaño de la gota y de la fuerza eléctrica podían ocurrir tres cosas:

¤ Si la fuerza de atracción de la Tierra (el peso) de la gota era mayor que la de repulsión eléctrica, la gota seguía cayendo, aunque a menor velocidad.

¤ Si la fuerza de repulsión eléctrica era mayor que el peso, la gota de aceite invertía el sentido de su movimiento y subía.

¤ Si ambas fuerzas se igualaban la gota permanecía quieta en el aire.