Fundamentos básicos de electricidad


La electricidad es un conjunto de fenómenos físicos referentes a los efectos producidos por las cargas eléctricas tanto en reposo como en movimiento. Fue Benjamín Franklin quien denomino a los dos tipos de cargas, positiva y negativa; dedujo que cuando una carga se produce, siempre otra de magnitud idéntica pero de carga opuesta se crearía.

La electricidad puede definirse como el movimiento de cargas eléctricas llamadas electrones. Los átomos de la materia contienen electrones, que son partículas con cargas negativas. Los electrones se mueven alrededor del núcleo de su átomo, el cual contiene partículas cargadas positivamente llamadas protones.

Normalmente las cargas positivas y las negativas se encuentran en equilibrio en la materia. Cuando los electrones se mueven de su posición normal en los átomos, se observan efectos eléctricos.

 Átomo


La materia está formada por moléculas, las cuales están compuestas a su vez por átomos. Los átomos son estructuras pequeñas y complejas. Son tan diminutos que el microscopio más potente solo puede darnos una ligera idea de ellos.

La tercera clase de partículas, los electrones, son excesivamente pequeñas y muy ligeras, siempre están girando alrededor del núcleo formando una nube de electrones.

Muchos de estos electrones son de enlace, porque no pueden separarse del núcleo a menos que una gran fuerza los obligue. Si se aumentara el tamaño del átomo varios millones de veces, parecería un cuerpo esférico que no podría comprimirse fácilmente a un tamaño menor. Muchas sustancias puras o elementos están constituidos por interminables filas muy parecidas de átomos idénticos, colocados en hileras sobre hilera, en pequeñas zonas de espacio vacío entre ellos.
Estructura del átomo
El átomo está compuesto por el núcleo ( donde están contenidos los protones y neutrones), mientras que la corteza por los electrones. 
Este tipo de arreglo es llamado estructura cristalina; y es típico del estado sólido de muchos materiales. Las sustancias mixtas o compuestaestán constituidas por varias clases de átomos. Los átomos forman racimos (moléculas) que se mantienen unidos por grandes fuerzas de atracción entre los átomos. Estas moléculas a su vez forman el sólido.

Cargas Eléctricas 

Electricidad estática en peine
Al frotar el peine sobre algún pañuelo o sobre nuestra cabeza este pierde o gana electrones, que al acercarse a los trozos de papel tiende a traerlos.


La electricidad estática es electricidad sin movimiento (estática = estacionario). Ya que la electricidad se define como una forma de energía, se concluye que la electricidad estática debe ser energía eléctrica potencial.

Si frotamos un peine en nuestro cabello, y luego los acercamos a unos trozos de papel, vamos a observar como los trozos de papel son atraídos por el peine. Este sencillo experimento fue conocido por los griegos hace más de 2 000 años, aunque en lugar de los plásticos modernos ellos usaban entonces una barra de ámbar y trozos pequeños de madera.

Este experimento muestra que existe una fuerza de atracción entre el peine y los trozos de papel. Como solo hubo transporte de electrones al cargarse estos objetos, debemos concluir que un cuerpo que ha perdido electrones trata de reponerlos, mientras que el que tiene exceso de electrones trata de deshacerse de ese exceso, y que tanto el peine como los trozos de papel han recibido una carga eléctrica. Para distinguir entre las dos clases de cargas se usan símbolos matemáticos. La carga debida a una falta de electrones es llamada carga positiva. La carga debida a un exceso de electrones es llamada carga negativa.

 Comportamiento de los cuerpos cargados

La presencia de la fuerza invisible que ejercen los cuerpos cargados sobre cada uno de los otros puede verse al acercar dos cuerpos cargados. Si los cuerpos cargados se cuelgan de hilos delgados, se atraerán o rechazaran de acuerdo con la naturaleza de sus cargas. Los objetos con cargas diferentes se atraen, mientras que los cuerpos con cargas iguales se rechazan.

Atracción y repulsión entre cargas eléctricas
Cargas iguales se repelen, mientras que cargas con diferente polaridad de atraen.


Atracción entre cuerpos cargados y en equilibrio

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