PROFESOR: SERGIO PONCE SANHUEZA

FUERZA ELÉCTRICA.-

OBJETIVOS DE LA CLASE:

• Demostrar la existencia de dos tipos de carga(+ y -).

• Comprobar la ley de la electrostática.

• Conocer los efectos electromagnéticos y electroquímicos.

El Átomo.-

• En química y física, átomo (del griego indivisible) es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

• El concepto de átomo como bloque básico e indivisible que compone lamateria, ya fue postulado en la Antigua Grecia. Sin embargo, su existencia no quedó demostrada hasta el siglo XIX. Con el desarrollo de la física nuclear en el siglo XX se comprobó que el átomo puede subdividirse en partículas más pequeñas.

Estructura atómica.-

• La teoría aceptada hoy

• es que el átomo se compone

• de un núcleo de carga

• positiva formado por

• protones y neutrones,

• en conjunto conocidos como

• nucleón, alrededor del cual

• se encuentra una nube de electrones

• de carga negativa.

El núcleo atómico.-

• El núcleo del átomo se encuentra formado por nucleones, los cuales pueden ser de dos clases:

• Protones: Partícula de carga eléctrica positiva igual a una carga elemental, y 1,67262 × 10–27 kg y una masa 1837 veces mayor que la del electrón

• Neutrones: Partículas carentes de carga eléctrica y una masa un poco mayor que la del protón (1,67493 × 10–27 kg)

Comparación de las masas:

Carga y Corriente.-

• OBJETIVO:

• Reconocer el origen de las cargas positivas y negativas.

• Describir como circula la corriente por un conductor.

El Hidrógeno:

• El átomo más sencillo es el de hidrógeno, formado únicamente por un protón, en el núcleo, y un electrón en su órbita.

• Es el primero de la tabla periódica .

a) Electrónes (e−): 1

b) Protones (p+): 1

SUMA 0

El Hidrógeno se encuentra eléctricamente neutro

Problema:

• ¿Por qué el hidrógeno es el elemento N° 1 de la tabla periódica?

• El núcleo del segundo elemento en la tabla periódica, el helio,

se encuentra formado por dos protones y dos neutrones.

El Hélio:

a) Electrónes (e−):

b) Protones (p+):

SUMA

Problema:

• ¿Por qué el helio es el elemento N° 2 de la tabla periódica?

El Litio: Nº3 de la tabla Periódica.

• ¿Cuántas partículas tiene el Litio?

• a) Protones (p+):

• b) Electrónes (e−):

• c) Neutrones (n°):

• SUMA

Reacción del Litio

3

3

4

0

Átomo Eléctricamente Neutro:

• Cuando la cantidad de protones es igual a la cantidad de electrones, la suma de cargas es igual a cero.

• Se dice, entonces que se trata de un átomo eléctricamente neutro.

• La cantidad de neutrones no interviene, pues no tienen carga.

Átomo Eléctricamente Cargado:

• Cuando la cantidad de protones no es igual a la cantidad de electrones, la suma de cargas es distinta a cero.

• Se dice, entonces que se trata de un átomo eléctricamente cargado.

• La cantidad de neutrones no interviene, pues no tienen carga.

Carga Positiva:• Si un átomo de Berilo (Be), que está en el lugar

Nº4 de la Tabla, pierde 1 electrón, entonces queda como:

• a) Protones (p+):

• b) Electrónes (e−):

• SUMA

• El berilio queda con una carga positiva:

4

3

+ 1

Be+1

Carga Negativa:• Si un átomo de Boro (B), que está en el lugar

Nº5 de la Tabla, gana 2 electrónes, entonces queda como:

• a) Protones (p+):

• b) Electrónes (e−):

• SUMA

• El boro queda con dos carga negativas:

5

7

-2

B-2

Cuerpo Eléctricamente Neutro:

Esta peineta esta

eléctricamente neutra

porque tiene la

misma cantidad de

electrones que de

protones.

Cuerpo Eléctricamente Cargado:

+++

La peineta al frotarla con el pelo, perdió 3 electrones.

Quedará cargada como:

Cuerpo Cargado negativo:

- -

- -

- -

- ¿Qué debió ocurrirle a la regla, para aparecer cargada de esa manera?

Ganó 7 electrones

Síntesis:

• Cuerpo cargado negativo, es aquel que:

Ha ganado electrones.

•Cuerpo cargado positivo, es aquel que:

Ha perdido electrones

Observación: Recuerde que los protones no se pueden mover de su núcleo, o sea un

cuerpo no puede perder ni ganar protones

Electrones de conducción.-

• A algunos materiales les resulta muy fácil liberar

algunos de estos electrones, conocidos como

electrones de conducción o electrones libres. 

• A estos materiales que poseen muchos

electrones libres los llamamos conductores.

Denominamos conductores a aquellos materiales a

través del cual se pueden mover cargas eléctricas con

relativa facilidad. 

Son muy buenos conductores el cobre, la plata, el oro.

 

Aisladores:

• Otros materiales no permiten el paso de las cargas eléctrica debido a que tienen muy pocos electrones libres.

• A estos materiales les llamamos aisladores. 

• Algunos materiales aisladores son:  la madera, el plástico y la goma entre otros.

Resistencia Eléctrica:

• Una barra de cobre es mejor conductora que otra barra de fierro.

• Se dice entonces que el cobre tiene menor resistencia eléctrica que el fierro, por que deja pasar con más facilidad a las cargas eléctricas.

Buenos y Malos Conductores Eléctricos:

• Muy Buen conductor: La plata, porque tiene una baja resistencia o resistividad eléctrica.

• Muy Mal conductor: El carbón, por que tiene una alta resistencia o resistividad eléctrica.

• ¿Cuál es mejor conductor,

¿El estaño o el platino?

¿Por que?

Resistencia

O

resistividad

Diámetro y Longitud de un Conductor:

• Entre más largo sea un alambre, mayor será la dificultad, con que transporte la corriente eléctrica.

• Entre más largo sea un alambre, mayor será su resistencia eléctrica.

• Un alargador de corriente, por lo tanto tendrá una mayor resistencia eléctrica, siendo un mal conductor.

Diámetro del conductor:

• Entre más delgado sea un alambre, mayor será la dificultad, con que transporte la corriente eléctrica.

• Entre más delgado sea un alambre, mayor será su resistencia eléctrica.

• Un alambre de timbre, por lo tanto tendrá una mayor resistencia eléctrica, siendo un mal conductor.

Conductor Ideal:

• En toda instalación eléctrica se tiene que considerar, que la resistencia eléctrica, sea la más baja posible.

• Esto se consigue usando alambres conductores lo más corto posible y a su vez siendo los más gruesos.

Corriente eléctrica:

• En un alambre la corriente eléctrica se debe a la circulación de los electrones libres, que tienen carga negativa.

• Por ejemplo si se conecta un alambre a una batería de auto, la corriente circulará desde el polo negativo hacia el positivo, por que los electrones libres son atraídos por el polo positivo y repelidos por el polo negativo

Conexión a Tierra:

• La tierra es capaz de absorber todo tipo de carga eléctrica:

• Si un objeto está cargado negativamente, es decir le sobran electrones, al contactarlo a tierra, con cualquier objeto conductor, los electrones faltantes subirán

hacia el objeto, dejándolo neutro.

• Si en cambio, un objeto, tal como una polera, esta cargada en forma positiva, al tocarla, los electrones faltantes, subirán por el cuerpo desde la tierra, quedando luego neutra.

Electricidad atmosférica:

• Entre una nube cargada positivamente y otra cargada negativa se produce la descarga eléctrica llamada relámpago.

• El rayo ocurre entre una nube negativa y la tierra.

• También el rayo se produce entre la tierra y una nube positiva, por que a esta le faltan electrones.

•

avión

Conclusión:

• En todos los fenómenos eléctricos intervienen los electrones libres, que forman parte de las órbitas de los átomos.

• Los átomos, solamente, pueden perder o ganar electrones libres, dando lugar a las cargas positivas o negativas.

• La resistencia eléctrica es la oposición al paso de la corriente, dependiendo de la cantidad de electrones libre y del diámetro y longitud del conductor Metallica