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Carga y Materia

Enviado por dambrosio



Partes: 1, 2

  1. Estructura atómica
  2. Sección eficaz para la dispersión
  3. La ley de Coulomb
  4. Unidades eléctricas
  5. Resistencia, capacidad e inductancia
  6. Campo eléctrico y potencial de una carga puntual
  7. Lineas de Campo de Fuerza Electrica
  8. Oscilante
  9. Semiconductores
  10. Superconductores
  11. Flujo electrico
  12. Ley de Gauss
  13. Ejercicios

La ciencia de la electricidad se originó con la observación, realizada por Tales de Mileto en 600 a. J. C , de que un pedazo de ámbar al ser frotado atrae pequeños trozos de paja. El estudio del magnetismo se remonta al descubrimiento de que ciertas "piedras" naturales (es decir, la magnetita) atraen trozos de hierro. Estas dos ciencias se desarrollaron independientemente hasta 1820 en que Hans Christian Fersted (1777-1851) observó una relación entre ellas: la corriente eléctrica que circula por un alambre puede producir desviaciones en una brújula. En el desarrollo de la nueva ciencia del electromagnetismo intervinieron muchos investigadores, de los cuales uno de los más importantes fue Michael Faraday (1791-1867). James Clerk Maxwell (1831-1879) expresó las leyes del electromagnetismo en la forma en que se conocen en la actualidad. Estas leyes, llamadas ecuaciones de Maxwell, Desempeñan en el electromagnetismo el mismo papel que las leyes de Newton del movimiento y la gravitación en la mecánica. Aunque la síntesis que hizo Maxwell del electromagnetismo descansa con fuerza en el trabajo de sus antecesores, su contribución fue vital. Maxwell de dujo que la luz tiene una naturaleza electromagnética y que su rapidez puede determinarse mediante medidas puramente eléctricas y magnéticas. Así, la ciencia de la óptica se conectó en forma íntima con la electricidad y el magnetismo. El campo que abarcan las ecuaciones de Maxwell es considerable: incluye los principios fundamentales de todos los dispositivos electromagnéticos y ópticos que si fabrican en gran escala, tales como los motores, la radio, la tele Visión, el radar de microondas, los microscopios y los telescopios. La característica de cualquier partícula que participa en la interacción electromagnética. La determinación de la carga de una partícula se hace estudiando su trayectoria en el interior de un campo electromagnético conocido. La unidad de carga eléctrica en el Sistema Internacional de unidades es el culombio, C. Existen en la naturaleza dos tipos de cargas eléctricas que por convenio se miden unas con números positivos y las otras con números negativos. Todas las partículas eléctricamente cargadas llevan una carga igual en valor absoluto a una cantidad llamada carga elemental, e. El protón posee una carga +e y el electrón lleva una carga -e. Esta carga elemental equivale a 1,6 · 10-19 C. Un átomo eléctricamente neutro tiene el mismo número de protones que de electrones. Todo cuerpo material contiene gran número de átomos y su carga global es nula salvo si ha perdido o captado electrones, en cuyo caso posee carga neta positiva o negativa, respectivamente. Sin embargo, un cuerpo, aunque eléctricamente neutro, puede tener cargas eléctricas positivas en ciertas zonas y cargas positivas en otras. En todo proceso, físico o químico, la carga total de un sistema de partículas se conserva. Es lo que se conoce como principio de conservación de la carga. Las cargas eléctricas del mismo tipo interaccionan repeliéndose y las cargas de distinto tipo interaccionan atrayéndose. La magnitud de esta interacción viene dada por la ley de Coulomb.

ESTRUCTURA ATÓMICA

La experiencia de Rutherford fue crucial en la determinación de la estructura atómica. Los párrafos que siguen son un extracto de su propia comunicación (1911): "Es un hecho bien conocido que las partículas alfa y beta sufren desviaciones de sus trayectorias rectilíneas a causa de las interacciones con los átomos de la materia. Parece indudable que estas partículas de movimiento veloz pasan en su recorrido a través de los átomos, y las desviaciones observadas son debidas al campo eléctrico dentro del sistema atómico. Las observaciones de Geiger y Mardsen sobre la dispersión de partículas alfa, indican que algunas de estas partículas deben de experimentar en un solo encuentro desviaciones superiores a un ángulo recto. Un cálculo simple demuestra que el átomo debe de ser asiento de un intenso campo eléctrico para que se produzca una gran desviación en una colisión simple..."

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