Electricidad Basica

Teoría atómica
Todos los cuerpos del Universo están formados por materia, ya sean estos sólidos, líquidos o gaseosos. Por ejemplo, una barra de acero, un trozo de madera, un litro de agua, el aire que respiramos, etc.
El átomo es la porción más pequeña en que se puede dividir la materia conservando sus propiedades como elemento químico.
A su vez, los átomos están compuestos por ciertaspartículas subatómicas (electrones, protones, neutrones, etc.).
La parte central del átomo se denomina "núcleo atómico" y las partículas que se encuentran en esta zona se llaman "nucleones". Los nucleones fundamentales son el protón (carga positiva) y el neutrón (carga neutra).
La región que rodea al núcleo atómico se denomina "nube electrónica" o "envoltura electrónica" y contiene de maneraexclusiva a los electrones (carga negativa).

Figura Nº 1. Estructura atómica

El átomo más simple que existe es el átomo de hidrógeno (H), el cual está compuesto por un protón y un electrón. Existen otros elementos cuyos átomos contienen más partículas. Por ejemplo, el átomo de oxígeno (O) tiene ocho protones, ocho neutrones y ocho electrones.
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(a) | (b) |
Figura Nº 2. Átomo dehidrógeno (a) y átomo de oxígeno (b)

Cuando los átomos se combinan, se forman nuevas sustancias (compuestos químicos), por ejemplo, cuando dos átomos de hidrógeno (H) se combinan con un átomo de oxígeno (O), se forma agua (H2O).

Figura Nº 3. Molécula de agua

Cargas positivas y negativas
Los átomos usualmente presentan igual cantidad de protones y electrones, en este caso decimos que se tratade un átomo eléctricamente neutro. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias un átomo puede ganar o perder uno o más electrones. Cuando un átomo gana uno o más electrones (exceso de electrones) queda cargado negativamente y cuando un átomo pierde uno o más electrones (exceso de protones) queda con carga eléctrica positiva.
Por tanto llegamos a la conclusión de que existen dos tipos de cargaseléctricas: positivas y negativas. Las cargas eléctricas del mismo signo se repelen y las cargas eléctricas de signo contrario se atraen.
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(a) | (b) |
Fig. Nº 4. Cargas de igual signo se repelen (b) y cargas de signo diferente se atraen (b)

Medición de la carga eléctrica
Ya sabemos que cuando un cuerpo está electrizado posee un exceso de protones (carga positiva), o bien, un exceso deelectrones (carga negativa). Por ese motivo, el valor de la carga de un cuerpo, representada por , se puede medir por el número de electrones que el cuerpo pierde o gana.
Pero esta forma de expresar el valor de la carga no resulta práctica, pues se sabe que en un proceso común de electrización el cuerpo pierde o gana un número muy elevado de electrones.
De este modo, los valores de estaríanexpresados por números sumamente grandes.
En la práctica se procura utilizar una unidad de carga más adecuada. En el Sistema Internacional de Unidades (SIU), la unidad de carga eléctrica es el coulomb (símbolo C).
Cuando decimos que un cuerpo posee una carga de 1 Coulomb, ello significa que perdió o gano 6.25 × 1018 electrones.
Generalmente se suele trabajar con cargas eléctricas mucho menoresque 1 C. En este caso, es costumbre expresar los valores de las cargas de los cuerpos electrizados mediante submúltiplos, en milicoulombs (mC) o bien en microcoulombs (μC).
1 mC = 10–3 C
1 μC = 10–6 C
La unidad de carga más pequeña conocida en la naturaleza es la carga del electrón (que es igual en magnitud a la del protón), su valor es: .

Ley de Coulomb
Consideremos dos cuerposelectrizados con cargas y (en coulombs), separados una distancia (en metros) y situadas en el vacío, tal como se muestra en la figura Nº 5. Supóngase que las dimensiones de dichos cuerpos son despreciables (cargas puntuales). La ley de Coulomb establece que estas cargas se atraen o repelen mediante una fuerza eléctrica (en newtons), la cual es inversamente proporcional al cuadrado de la separación y...