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La electricidad y los átomos



Las cargas eléctricas:

La materia está constituida por átomos. Los átomos están compuestos por partículas elementales: electrones, protones y neutrones.

Carga de las partículas elementales

Un átomo neutro tiene carga eléctrica total nula ya que posee un mismo número de protones que de electrones. La materia tiende a estar eléctricamente neutra, aunque también puede estar cargada positivamente o negativamente.

Las cargas eléctricas ejercen entre sí fuerzas de atracción o repulsión según el tipo de carga que posean.

Repulsión:

Atracción:

Sin fuerzas eléctricas:

Los electrones son las partículas más pequeñas y las que tienen mayor posibilidad de quedar libres.

FUERZA ELÉCTRICA Y CAMPO ELÉCTRICO

Las cargas eléctricas ejercen fuerzas a distancia. Estas fuerzas pueden representarse en el modelo de campo eléctrico.

El primer paso para comprender este modelo es conocer qué es una carga fuente.

Una carga fuente es una carga eléctrica aislada en el espacio, la misma genera un campo eléctrico que afectará a otra carga fuente cercana a esta. Esta segunda carga es conocida como carga de prueba.

La acción del campo eléctrico sobre la carga de prueba es la fuerza eléctrica.

Líneas de campo eléctrico

El campo eléctrico creado por una carga positiva, se representa con líneas rectas y radiales que parten de la carga hacia el infinito:

Si el campo es producido por una carga negativa, las líneas serán rectas y radiales. En este caso se originan en el infinito y terminan en la carga.

CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR DOS CARGAS

Las líneas de fuerza de una carga positiva "salen" de la misma y "terminan" en las cargas negativas.

Líneas de fuerza alrededor de dos cargas positivas y de igual magnitud.

Líneas de fuerza alrededor de una carga positiva y otra negativa, de igual magnitud.

En caso de tener dos cargas iguales sabemos que se repelerán, por ello las líneas de fuerza se representarán como en la imagen previa, para dos cargas positivas (observar como las líneas de fuerza "salen" en ambas). Si tenemos dos cargas negativas el campo es similar, pero con líneas de fuerza "entrando" a las cargas negativas.

Considerar a la hora de dibujar líneas de fuerza:

  • Deben estar dibujadas simétricamente alrededor de las cargas.
  • No deben tocarse o cortarse.
  • Deben ser simétricas y equidistantes. De este modo podremos distinguir las zonas con campo eléctrico más o menos intenso.