Fundamentos de Electrostática: Carga, Interacción y Estructura Atómica
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Conceptos Fundamentales de Electrostática y Estructura Atómica
Electrostática: Es la parte de la electricidad que estudia las interacciones de cargas puntuales en equilibrio.
Si a un átomo de un cuerpo se le sustrae un electrón, decimos que el cuerpo está cargado positivamente.
Un átomo se carga positivamente porque le quitamos electrones.
Si un átomo está cargado negativamente, podemos concluir que tiene mayor cantidad de electrones que protones.
Que un cuerpo esté en estado neutro significa que posee tantas cargas positivas como negativas.
La carga eléctrica de un cuerpo depende de la cantidad de electrones suministrados o sustraídos al cuerpo.
Los modelos del átomo más destacados son: Thomson, Lenard, Rutherford y Bohr.
El comportamiento de la materia a nivel atómico, en su totalidad, se debe en último término a interacciones eléctricas y magnéticas.
Los protones en el átomo se mantienen unidos entre sí, a pesar de la fuerte repulsión eléctrica entre ellos, debido a las fuerzas nucleares.
Las fuerzas nucleares que aparecen en el núcleo del átomo y que contrarrestan la repulsión eléctrica se deben a la interacción entre los nucleones (protones y neutrones).
Carga Eléctrica e Interacciones Fundamentales
A continuación, se presentan conclusiones sobre procesos de carga e interacción:
Cargar un cuerpo es un proceso que involucra el movimiento de: electrones solamente.
Si un cuerpo es cargado positivamente, su masa: disminuye.
Se tienen dos átomos A y B. El átomo A es eléctricamente neutro y el átomo B está cargado positivamente. Si extraemos un electrón del átomo B y se coloca en el átomo A, podemos concluir:
El átomo A quedó cargado negativamente y el átomo B quedó más positivamente (o doblemente positivo).
Si un cuerpo está en estado eléctrico positivo es porque: se le sustrajeron electrones.
Si un cuerpo A cargado positivamente atrae a otro B, podemos concluir que el cuerpo B está: cargado negativamente (o es neutro).
Un cuerpo A cargado positivamente atrae un cuerpo B, pero el cuerpo B atrae a un cuerpo C; este último repele a un cuerpo D. Decimos que:
El cuerpo B está cargado negativamente y D positivamente.
Si dos cuerpos cargados se repelen entre sí, podemos afirmar que están cargados con: electricidad de signos iguales.
La convencionalidad del signo de las cargas es arbitraria; las que llamamos positivas bien pudieran haber sido negativas, y viceversa. Luego, concluimos que: dicha convencionalidad busca simplemente reflejar un comportamiento de las cargas.
La carga neta de un sistema de partículas después de la interacción depende de: ninguna de las anteriores (Principio de Conservación de la Carga).