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26-03-2012

2. Principios y Fundamentos de Electricidad
Estructura de la materia Materia es todo aquello que tiene masa y que ocupa un lugar en el espacio. Se compone de partículas muy pequeñas llamadas átomos y puede clasificarse en uno de estos dos grupos: elementos y compuestos. En un elemento todos los átomos son iguales, como en el Aluminio, Cobre, Carbono, Germanio, Silicio. Compuesto esuna combinación de elementos, por ejemplo el agua, que es un compuesto de hidrógeno y oxígeno. La partícula más pequeña que conserva las características originales de un compuesto se llama molécula.

Estructura del átomo Los átomos se componen fundamentalmente de dos partes: Núcleo y Corteza. En el núcleo se encuentran los protones que tienen carga positiva (+) y los neutrones, con carganeutra. En la corteza se ubican los electrones que tienen carga negativa (-). El núcleo tiene la mayor parte de la masa. Los electrones giran alrededor con extraordinaria velocidad.

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Los electrones se mantienen en sus órbitas debido a la fuerza de atracción que existe entre éstos y el núcleo. Esta fuerza recibe el nombre de Fuerza Eléctrica. Esta fuerza es muy grande y puede seratractiva o repulsiva. Cargas iguales Cargas distintas

Fuerzas repulsivas Principio fundamental en electricidad:

Fuerzas atractivas

Entre cargas eléctricas del mismo signo se produce una fuerza de repulsión. Entre cargas eléctricas de signos distintos se produce una fuerza de atracción.

Tipos de cargas en un átomo: El electrón tiene una carga eléctrica negativa (-). El núcleo estácargado positivamente (+). Como son cargas opuestas existe una fuerza de atracción que mantiene a los electrones en sus órbitas.

El núcleo de un átomo esta constituido por: El protón: es una partícula cargada positivamente. El neutrón: es una partícula que no esta cargada eléctricamente, tiene una masa algo mayor que la del protón, y su función en el núcleo es contrarrestar las reciprocas repulsioneseléctricas entre los protones.

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Electrón = carga eléctrica negativa fundamental y su valor es igual a – 1,6 x 10-19 Coulomb. Protón = carga eléctrica positiva fundamental y su valor es igual a + 1,6 x 10-19 Coulomb.

El Coulomb [C] es la unidad de medida de la carga eléctrica. Los neutrones no poseen carga eléctrica.

Modelo Atómico de Bohr
Propuesto por Niels Bohr en1915. Los electrones se desplazan alrededor del núcleo del átomo en trayectorias concéntricas denominadas órbitas. Cada órbita está asociada a un nivel de energía determinado. Los electrones de órbitas cercanas al núcleo tienen menos energía que los electrones de órbitas más alejadas. Los electrones pueden saltar de una órbita a otra entregando o absorbiendo energía.

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Ejemplosde átomos

H

He

Li

Configuración electrónica del átomo
En cada átomo en estado normal, existe un número de protones (cargas positivas) iguales al de electrones (cargas negativas), por lo cual el estado eléctrico es neutro. En el núcleo se encuentra concentrada la carga positiva, en cambio la carga negativa se encuentra distribuida alrededor del núcleo, en diferentes órbitas. El númeroatómico de cada átomo indica la cantidad total de electrones (y protones) que posee, lo cual determina su clasificación en la tabla periódica de los elementos. Cuantos menos electrones existen en la última capa y más alejados se encuentren del núcleo, mejor conductor de la electricidad es el material.

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Configuración electrónica del átomo
Los mejores conductores son los quetienen un solo electrón en su última capa, como el Cobre y la Plata La cantidad de electrones en cada capa se calcula como: E = 2 n2 Hay que partir de la condición de que en las capas, como máximo, puede existir un número determinado de electrones. Las capas (órbitas) se denominan K, L, M, N, O, P y Q, siendo K la más próxima al núcleo. Ejemplo: Analizar la configuración electrónica del átomo de...
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