Quimica;fisica, matematicas

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Tema 1. Campo eléctrico

1. Antecedentes históricos de la electricidad

Llamamos interacción electrostática es aquella que se ejerce entre cargas en reposo.

La raíz de los términos “ electricidad “ , “ electrón” , o “ electrónica” viene del ambar, ( material amarillo y transparente en cuyo interior se han encontrado insectos fosilizados ) que en la antigua Grecia ( Tales de Mileto)se denominaba elektron. Era conocida la propiedad que tenía de atraer pequeños trozos de paja cuando era sometida a frotamiento. En aquella época no se le encontraba explicación.

En 1600 William Gilbert ( 1544-1603) encontró que
numerosos materiales ( vidrio, azufre, sal , resina ...)
presentaban al ser frotados propiedades similares a las del ámbar,
los llamóeléctricos.El término magnético viene de magnesia, región de
la antigua Grecia donde se descubrió la magnetita

Otto von Guericke construyó la primera máquina de electrizar por frotamiento.

Stephen Gray ( 1670 – 1736) realizó algunos experimentos y encontró que la electricidad se transfería de unos cuerpos a otros si se conectaban con un material metálico. Esto quiere decir que la electricidad no seproduce sólo por frotamiento.

En 1730, Charles du Fay ( 1698- 1739) dice que hay dos tipos de atracción electrostática: atractiva y repulsiva. La repulsiva tenía lugar entre materiales idénticos frotados de la misma manera. A raíz de estas experiencias Jean Antoine Nollet ( 1700- 1770) habla de dos tipos de fluido eléctrico ( vítreo y resinoso ). Lichtensbergh habla de dos clase deelectricidad, positiva ( la del vidrio ) y negativa ( la de la ebonita).

Benjamín Franklin ( 1706- 1790) habla de un único fluido. Según esta teoría cada cuerpo tiene la cantidad justa de fluido eléctrico : al frotar un cuerpo contra otro se produce un desequilibrio quedando uno de los cuerpos con defecto de fluido al que represento con un menos y otro con exceso al que representó con un más. La cargaeléctrica no se crea, sólo se separa. La electricidad positiva era la vítrea y la negativa la resinosa.

Hoy sabemos que el vidrio al ser frotado pierde electrones y queda cargado positivamente , mientras que el ámbar al ser frotado gana electrones y queda cargado negativamente.

Hacia 1760, Bernoulli, Priestly, y Cavendish llegaron la conclusión de que la interacción electrostática varíaconforme al inverso del cuadrado de la distancia, igual que la gravitatoria.. En 1785 Charles Coulomb ( 1736- 1806) midió esa dependencia estableciendo la Ley que lleva su nombre.

En el siglo XVIII los científicos determinaron que la electricidad y el magnetismo eran fenómenos relacionados.

En la primera mitad del XIX Michael Faraday ( 1791- 1867) y Humphry Davy, con experimentos deelectrólisis sugirieron que la electricidad estaba constituida por corpúsculos materiales cargados.

George Stoney ( 1826- 1911) denominó electrones a esos corpúsculos. En 1897 Thomson ( 1856-1940 ) descubrió los electrones.

La materia está constituida por átomos y estos a su vez por electrones, protones y neutrones. El protón y el electrón tienen carga eléctrica, positiva y negativarespectivamente.

A partir de estos conocimientos y del modelo atómico de Rutherford se sabe que los electrones constituyen la corteza del átomo y se encuentran unidos al núcleo por fuerzas eléctricas, que son más débiles que las que mantienen unidas las partículas del núcleo. Es relativamente fácil romper estas uniones y por tanto separar los electrones.

2. Carga eléctrica

La carga eléctricaes la propiedad de la materia que señalamos como causa de la interacción electromagnética. Se dice que un cuerpo está cargado positivamente cuando tiene un defecto de electrones. Se dice que un cuerpo está cargado negativamente cuando tiene un exceso de electrones. Por tanto también podemos definir la carga eléctrica como el exceso o defecto de electrones que posee un cuerpo respecto al estado...
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