- Estructura
atómica - Sección eficaz para la
dispersión - La ley de
Coulomb - Unidades
eléctricas - Resistencia, capacidad e
inductancia - Campo
eléctrico y potencial de una carga
puntual - Lineas de Campo de Fuerza
Electrica - Oscilante
- Semiconductores
- Superconductores
- Flujo
electrico - Ley de
Gauss - 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.
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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