Ensayo del atomo

NATURALEZA ELECTRICA DE LA MATERIA

EL COMPORTAMIENTO ELECTRICO DE LA MATERIA
El comportamiento de la materia, tanto en su reacción a campos eléctricos o/y magnéticos, como en la creación de éstos en respuesta a otras acciones exteriores mecánicas, térmicas, etc., encuentra adecuada explicación, dentro del actual conocimiento microscópico de la materia, en las cargas eléctricas implícitas enlas partículas que entran a formar parte de la misma
La primera evidencia de la asociación de cargas eléctricas a los constituyentes elementales (átomos o iones) de la materia la establecen las leyes de la electrólisis formuladas por M. Faraday, con bases experimentales en 1883. Se mantuvo, no obstante, oscurecida esta visión discreta de la electricidad debido fundamentalmente al gran éxitoalcanzado por la teoría del campo electromagnético desarrollada por Maxwell, que interpretaba los fenómenos eléctricos a base de distribuciones y movimientos continuos de cargas. En la década de 1896 a 1906 surge una gran controversia en torno a la naturaleza de los «rayos catódicos» (v. ELECTRÓN) que aparecían en los fenómenos de descarga en alto vacío, que es resuelta por J. J. Thomson al establecerya de forma definitiva su carácter corpuscular en electrones, que son los mismos para cualquier tipo de cátodo y constituyen el «cuanto» de electricidad que debe de formar parte de los átomos. En 1906 H. A. Lorentz da a conocer su teoría de los electrones, que constituye la base de la teoría electrónica clásica de la materia. Esta teoría contribuye, a la vez que absorbe con avidez los nuevosconceptos, a la rápida y fascinante evolución experimentada por la Física durante la primera mitad del s. X
Cuando un cuerpo material se somete a un campo eléctrico, las fuerzas que se ejercen sobre las cargas presentes en el cuerpo pueden dar lugar a una serie de fenómenos que a su vez sirven para clasificar la materia que lo constituye, y así tenemos los materiales conductores, dieléctricos ysemiconductores. Además de los fenómenos netamente eléctricos, como los que se acaban de mencionar, existen otros fenómenos de los que también es responsable la estructura eléctrica de la materia, pero en los que intervienen otras manifestaciones energéticas; entre éstos cabe mencionar los efectos térmicos y los efectos mecánicos. A éstos hay que añadir, finalmente, los efectos fotoeléctricosConductores. En la m. que los forman existen partículas cargadas -cargas libres- que no se encuentran ligadas a posiciones fijas respecto del resto de la materia, por lo que, al actuar sobre ellas las fuerzas debidas al campo eléctrico medio que existe en el interior, se desplazan dando lugar a una conducción o corriente eléctrica, de ahí el nombre de conductores. Si el cuerpo está aislado de forma que lacarga neta del mismo no pueda modificarse, se alcanzará un estado estático en el que las cargas libres quedan distribuidas sobre la superficie de forma que el campo que ellas crean compense exactamente el campo aplicado. Es de advertir que, en los conductores, la densidad de cargas libres es tan grande que éstas son inagotables y, por tanto, siempre se alcanzará la condición de campo nulo en elinterior por grande que sea el campo aplicado
Si el conductor no está aislado, sino que puede ceder y/o admitir cargas a través de conductores en contacto -electrodos- que se mantienen exteriormente a potencial constante, se alcanza un estado estacionario de corrientes distribuidas en el cuerpo de forma que en cada punto se verifica que,en donde E es la intensidad de campo eléctrico en el punto, o,una magnitud característica de la sustancia denominada conductividad, e i la densidad de corriente en el punto dada por la expresión i= nhghvh siendo nh, qh y Vh la densidad, carga y velocidad media respectivamente de las partículas (portadores de corriente) de tipo h, extendiéndose la suma a todos los tipos de dichos portadores.
Dieléctricos. En la materia que los forman no existen cargas...