LA FUERZA ELECTROST TICA
Páginas: 8 (1825 palabras)
Publicado: 12 de marzo de 2015
CORPORACIÓN UNIVERSITARIA DE SANTA ROSA DE CABAL- UNISARC
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS – ASIGNATURA FÍSICA II
PROFESOR: GERARDO QUINTERO
LA FUERZA ELECTROSTÁTICA
Para describir la estructura de la materia ordinaria se han utilizado diversos modelos atómicos, de los cuales el modelo de Bohr presenta una visión intermedia entre los modelos clásicos y cuánticos. En este modelo, la cargapositiva del electrón se encuentra confinada en una región central llamada núcleo, representada por los positrones,además de un conjunto de partículas sin carga, llamadas neutrones. En la periferia están distribuidos los electrones en diferentes orbitales, electrones que representan la carga negativa del átomo Adicionalmente existen otros modelos cuánticos que consideran la existencia de un conjuntode partículas llamadas partículas subnucleares, que son estructuras compuestas de unos entes llamados quarks, cuya existencia y cuyas propiedades son del ámbito de la llamada física cuántica. En condiciones normales todo átomo es eléctricamente neutro, es decir, el número de cargas positivas es igual al número de cargas negativas. La fuerza que mantiene a los electrones girando alrededor delnúcleo es llamada la fuerza eléctrica, que es la fuerza ejercida entre cargas eléctricas. De hecho, se dice que dos o más partículas tienen carga eléctrica si entre ellas se ejercen mutuamente fuerzas eléctricas. Esto nos permite concebir la carga eléctrica como la fuente de la fuerza eléctrica, de manera similar a tener la masa como la fuente de la fuerza gravitacional.
Sin embargo, entre estas dosfuerzas existen dos grandes diferencias: la primera, se ha encontrado que la fuerza eléctrica entre un protón y un electrón es casi 1040 veces más grande que la fuerza gravitacional entre ellos, lo que se traduce en que la fuerza eléctrica es muy grande comparada con la fuerza gravitacional. Segundo, la fuerza eléctrica puede ser de atracción o de repulsión, mientras que la fuerza gravitacionaltiene un carácter intrínsecamente atractivo.
Cuando las cargas son de igual signo la fuerza eléctrica entre ellas es de repulsión, mientras que si las cargas son de signo contrario la fuerza es atractiva.
La unidad de carga eléctrica en el SI es el coulomb (C). Los valores numéricos correspondientes a las cargas fundamentales del protón y del electrón son e= 1.6 x 10-19 C para el protón y –e =-1.6x 10-19 C para el electrón. La carga eléctrica no es una magnitud fundamental en el SI, por cuanto su definición se hace a partir de otras magnitudes que se estudiarán más adelante.
La carga eléctrica neta de un cuerpo que contenga cierta cantidad de electrones y de protones es la suma (algebraica) de las cargas de ellos. Como caso frecuente, la carga eléctrica neta de un átomo que contengacantidades iguales de electrones y protones es cero, esto es, el átomo es eléctricamente neutro. En algunas ocasiones los átomos pierden un electrón, y en otras, ganan un electrón adicional. En estos casos dichos átomos reciben el nombre de iones. De igual manera, a nivel macroscópico, un cuerpo que se frote con otro puede quedar con un exceso o una deficiencia de electrones. En el primer caso, sedice que el cuerpo adquirió una carga negativa y en el segundo caso con una carga positiva.
CUANTIZACIÓN Y CONSERVACIÓN DE LA CARGA
Cuando comenzaron las primeras teorías sobre los fenómenos eléctricos se pensaba que la carga era un fluido continuo y se hablaba del fluido eléctrico. Sin embargo, la teoría atómica de la materia ha demostrado que hasta los fluidos no son continuos, sino que estánconstituidos por átomos. Los experimentos muestran que el fluido eléctrico tampoco es continuo sino que está constituido por múltiplos enteros de cierta carga eléctrica mínima, llamada la carga fundamental que se representa por la letra e y tiene un valor de 1.6021892x10-19 C, que corresponde justamente a la carga del protón, ya mencionada anteriormente. Cualquier carga q sin importar su origen,...
PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS – ASIGNATURA FÍSICA II
PROFESOR: GERARDO QUINTERO
LA FUERZA ELECTROSTÁTICA
Para describir la estructura de la materia ordinaria se han utilizado diversos modelos atómicos, de los cuales el modelo de Bohr presenta una visión intermedia entre los modelos clásicos y cuánticos. En este modelo, la cargapositiva del electrón se encuentra confinada en una región central llamada núcleo, representada por los positrones,además de un conjunto de partículas sin carga, llamadas neutrones. En la periferia están distribuidos los electrones en diferentes orbitales, electrones que representan la carga negativa del átomo Adicionalmente existen otros modelos cuánticos que consideran la existencia de un conjuntode partículas llamadas partículas subnucleares, que son estructuras compuestas de unos entes llamados quarks, cuya existencia y cuyas propiedades son del ámbito de la llamada física cuántica. En condiciones normales todo átomo es eléctricamente neutro, es decir, el número de cargas positivas es igual al número de cargas negativas. La fuerza que mantiene a los electrones girando alrededor delnúcleo es llamada la fuerza eléctrica, que es la fuerza ejercida entre cargas eléctricas. De hecho, se dice que dos o más partículas tienen carga eléctrica si entre ellas se ejercen mutuamente fuerzas eléctricas. Esto nos permite concebir la carga eléctrica como la fuente de la fuerza eléctrica, de manera similar a tener la masa como la fuente de la fuerza gravitacional.
Sin embargo, entre estas dosfuerzas existen dos grandes diferencias: la primera, se ha encontrado que la fuerza eléctrica entre un protón y un electrón es casi 1040 veces más grande que la fuerza gravitacional entre ellos, lo que se traduce en que la fuerza eléctrica es muy grande comparada con la fuerza gravitacional. Segundo, la fuerza eléctrica puede ser de atracción o de repulsión, mientras que la fuerza gravitacionaltiene un carácter intrínsecamente atractivo.
Cuando las cargas son de igual signo la fuerza eléctrica entre ellas es de repulsión, mientras que si las cargas son de signo contrario la fuerza es atractiva.
La unidad de carga eléctrica en el SI es el coulomb (C). Los valores numéricos correspondientes a las cargas fundamentales del protón y del electrón son e= 1.6 x 10-19 C para el protón y –e =-1.6x 10-19 C para el electrón. La carga eléctrica no es una magnitud fundamental en el SI, por cuanto su definición se hace a partir de otras magnitudes que se estudiarán más adelante.
La carga eléctrica neta de un cuerpo que contenga cierta cantidad de electrones y de protones es la suma (algebraica) de las cargas de ellos. Como caso frecuente, la carga eléctrica neta de un átomo que contengacantidades iguales de electrones y protones es cero, esto es, el átomo es eléctricamente neutro. En algunas ocasiones los átomos pierden un electrón, y en otras, ganan un electrón adicional. En estos casos dichos átomos reciben el nombre de iones. De igual manera, a nivel macroscópico, un cuerpo que se frote con otro puede quedar con un exceso o una deficiencia de electrones. En el primer caso, sedice que el cuerpo adquirió una carga negativa y en el segundo caso con una carga positiva.
CUANTIZACIÓN Y CONSERVACIÓN DE LA CARGA
Cuando comenzaron las primeras teorías sobre los fenómenos eléctricos se pensaba que la carga era un fluido continuo y se hablaba del fluido eléctrico. Sin embargo, la teoría atómica de la materia ha demostrado que hasta los fluidos no son continuos, sino que estánconstituidos por átomos. Los experimentos muestran que el fluido eléctrico tampoco es continuo sino que está constituido por múltiplos enteros de cierta carga eléctrica mínima, llamada la carga fundamental que se representa por la letra e y tiene un valor de 1.6021892x10-19 C, que corresponde justamente a la carga del protón, ya mencionada anteriormente. Cualquier carga q sin importar su origen,...
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