Cargas electrostáticas, corriente y resistencia eléctrica: materiales aislantes y

conductores.

La carga eléctrica El Ámbar de Tales de Mileto permitió descubrir que al acercarlo a objetos pequeños estos eran atraídos hacia el. Siglos después el científico Gilbert descubrió que esa fuerza extraña no era exclusiva del ámbar; pues un efecto parecido producían la madera y el oro

Además encontró que al frotar una barra de vidrio con el mismo trapo que el ámbar la fuerza no era de atracción sino de repulsión sobre objetos pequeños.

Entonces supuso que los cuerpos en su exterior adquirían una propiedad a la que se llamo carga y todo cuerpo puede

tener una.

Cargas

Carga Vítrea

(vidrio)

Carga Resinosa(resina)

Benjamín Franklin Llamo a estas cargas:

NEGATIVA(vítrea)

POSITIVAS(resinosa)

Los protones (partículas que forman parte del núcleo del

átomo) y electrones (que rodean el núcleo del átomo)

crean fuerzas de atracción y de repulsión debido a que

estas partículas atómicas tienen una carga eléctrica. Se puede establecer una ley muy

sencilla en relación a las fuerzas

de atracción y repulsión entre

partículas: las cargas de diferente

símbolo se atraen y las del mismo

signo se repelen.

La carga eléctrica

El campo eléctrico es el espacio alrededor de una carga eléctrica. En él se manifiestan las fuerzas de atracción o de

repulsión sobre otras cargas eléctricas situadas en este espacio.

Masa (Kg) Carga (C) Protón (p) 1,6725 • 10-27 1,6 • 10 -19 Neutrón (n) 1,6748 • 10-27 - Electrón (e) 9,1095 • 10-31 1,6 • 10 -19

La masa y la carga eléctrica de las principales partículas subatómicas son:

La carga de un protón es la misma que la de un electrón, con la diferencia de que la carga de protones es positiva y la de los electrones negativa.

En cambio, los neutrones no tienen carga eléctrica, ni positiva ni negativa. Por lo tanto los neutrones no son atraídos ni repelidos por los protones ni los electrones.

La carga eléctrica es una propiedad general de la materia que se puede medir, cuya unidad es el Coulomb (C).

Ley de la conservación de la carga

« La carga neta que hay en un sistema cerrado solo puede alterarse variando las cargas que contiene »

Para electrizar la materia, esta debe ganar o perder cargas negativas, esto lo consigue por transferencia de cargas eléctricas, de esta forma, un cuerpo que “pierde” cargas negativas, queda cargado positivamente, y un cuerpo que “gana” cargas negativas queda cargado negativamente.

Durante la transferencia solo las cargas negativas se mueven a través de los materiales

Este consiste en frotar dos cuerpos de

ciertos materiales entre sí

Consiste en tocar un

cuerpo neutro con otro

electrizado

Al acercar un cuerpo cargado a un cuerpo neutro, se establece una

interacción eléctrica y, como consecuencia se

intercambias

Los cuerpos se cargan por:

La carga eléctrica de un átomo es nula porque tiene el mismo número de protones que de

electrones, teniendo así la misma cantidad de cargas positivas que negativas

Sin embargo hay que tener en cuenta:

En algunas situaciones los átomos pueden perder o ganar electrones y quedar cargados eléctricamente. Estos átomos se llaman iones.

Cuando un átomo pierde uno o diversos electrones queda cargado positivamente y recibe el nombre de catión.

De forma contraria, cuando un átomo gana uno o varios electrones queda cargado negativamente, recibiendo el nombre de anión.

Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina

amperio.

Para que el movimiento de electrones se produzca hace falta que entre los extremos del conductor haya una diferencia de potencial , que también se llama

tensión o voltaje.

Corriente continua: se caracteriza porque los electrones se mueven en un solo sentido por el hilo conductor. Ejemplos de generadores de corriente continua son las pilas o las dinamos.

Corriente alterna: su característica principal es que los polos del generador cambian de negativo a positivo en el mismo periodo, provocando que el flujo de electrones no mantengan el mismo sentido.

Así, y dependiendo del sentido del movimiento de dichos electrones, se puede clasificar la corriente eléctrica en:

El movimiento de electrones (cargas negativas) del

generador se produce desde su polo positivo (lugar de

salida de los electrones) hasta su polo negativo (lugar

donde vuelven los electrones). Cuando dicho flujo es al

revés (de polo negativo a positivo), se considera que la

corriente es negativa.

Materiales Aislantes y Conductores

Las cargas eléctricas se pueden mover a través de los materiales, per no se mueven de la misma manera en todos ellos. A la propiedad que indica la facilidad con que las cargas se mueven a través de un material específico se la denomina conductividad.

Según su conductividad, podemos dividir todos los materiales

en dos grandes grupos:

Son materiales que ofrecen una resistencia pequeña al movimiento de los electrones; de hecho, algunos de los electrones pueden pasar de un átomo a otro libremente. Se dice entonces que un conductor posee electrones libres.

Los Conductores

Los metales como el oro, la plata, el cobre, y el aluminio se cuentan entre los mejores conductores eléctricos y sus átomos poseen una gran cantidad de electrones

libres que son capaces de moverse dentro del material.

son aquellos materiales en los que los electrones encuentran una gran resistencia para desplazarse, puesto que las fuerzas que los mantienen unidos al átomo son muy intensas. Entre los materiales más comunes se encuentra el plástico, hule, la cerámica y la madera.

Los Aislantes

La intensidad de corriente dependerá directamente del material por el que circula.

La propiedad física que caracteriza qué tan fácil o difícil resulta el paso de la corriente a través de un material se denomina resistencia eléctrica, y su unidad de medida es el Ohm, que se simboliza con la letra griega Omega

Conclusiones

Los electrones pueden desplazarse dentro de los materiales y que la facilidad

o dificultad para hacerlo depende de una propiedad de cada material llamada

resistencia eléctrica.

Existen materiales aislantes que tienen una resistencia muy alta y dificulta el

paso de la corriente, y conductores cuya resistencia es baja y lo facilitan.

La intensidad de corriente eléctrica se define como el número de electrones

que pasan por un punto por unidad de tiempo.

La ley de Ohm relaciona la intensidad de corriente eléctrica en un conductor

con el voltaje aplicado y la resistencia del material.