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Conceptos básicos de electricidad. 1.1 - ¿QUÉ ES LA ELECTRICIDAD? Las primeras observaciones sobre fenómenos eléctricos se realizaron ya en la antigua Grecia, cuando el filósofo Tales de Mileto (640-546 a. C.) comprobó que, al frotar barras de ámbar contra pieles curtidas, se producía en ellas características de atracción que antes no poseían. Es el mismo experimento que ahora se puede hacer frotando una barra de plástico con un paño; acercándola luego a pequeños pedazos de papel, los atrae hacia sí, como es característico en los cuerpos electrizados. La experiencia ha demostrado la existencia de dos clases distintas de electricidad: a una se le llama positiva (+) y a la otra negativa (-). El exceso de electrones da lugar a cargas negativas, y su falta a cargas positivas. Los electrones son idénticos para todas las sustancias (los de cobre son iguales que los del vidrio o la madera), siendo estas, las partículas más importantes de las que se compone la materia, ya que disponen de carga y movilidad para desplazarse por las sustancias. La diferencia entre dos materiales vendrá dada, entre otras cosas, por la cantidad y movilidad de los electrones que la componen. A título de curiosidad, comentar que la masa de un electrón es de: 0'0000000000000000000000000000009106 Kg. Los conceptos de carga y movilidad son esenciales en el estudio de la electricidad, ya que, sin ellos, no podría existir la corriente eléctrica. En 1776 Charles Agustín de Coulomb (1736-1806) inventó la balanza de torsión con la cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas eléctricas y corroboró que dicha fuerza era proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Por lo anteriormente expuesto, se puede afirmar que los electrones no se ven, pero podemos notar sus efectos: la electricidad. De igual manera, podemos afirmar que en cualquier clase de material, se dan efectos eléctricos. Ahora bien, la materia es eléctricamente neutra y, en consecuencia, es necesario aplicar una energía externa que origine el desplazamiento de algunos electrones, dando lugar a fenómenos eléctricos. Por lo tanto, la electricidad se puede definir como una forma de energía originada por el movimiento ordenado de electrones. Otros tipos de energía son la mecánica, calorífica, solar, etc. 1.2.- TEORÍA ATÓMICA La parte más pequeña de un material que aún conserva sus propiedades físicas, se denomina molécula. Son tan pequeñas que sólo se aprecian con la ayuda de potentes microscopios. Estas moléculas pueden dividirse en los denominados átomos y estos en partículas aún menores denominadas electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones se encuentran inmóviles en la zona interior, en el denominado núcleo del átomo, mientras los electrones orbitan alrededor del núcleo. Los electrones disponen de la misma carga eléctrica que los protones, pero de signo contrario, siendo este equilibrio de cargas el que mantiene unidas las partículas que forman el átomo. Sin embargo, debido a la distancia que separa a los electrones del núcleo, y su movimiento orbital, es relativamente fácil romper este equilibrio. Aplicando energía desde el exterior podemos desprender electrones del átomo. Por ejemplo: Si en un átomo de Litio, la suma de cargas eléctricas es nula. 3(+) + 3(-) = 0 Conceptos generales. 3 Si, suponiendo que por frotamiento, conseguimos transmitirle la suficiente energía como para arrancarle un electrón, el equilibrio de cargas eléctricas se pierde, ahora el átomo contiene 3 protones y 2 electrones. 3(+) + 2(-) = 1(+) En este caso se dice que el átomo queda cargado positivamente (catión o ión positivo). Del mismo modo si lo que se consigue es añadir un electrón al átomo, este quedaría cargado negativamente (anión o ión negativo). 3(+) + 4(-) = 1 (-) De esta manera, quitando o añadiendo electrones, se electriza el átomo y como consecuencia el material formado por infinidad de átomos. La medida física que indica el exceso o defecto de electrones en un cuerpo se la denomina carga eléctrica. Se mide en Culombios. Un Culombio es la Carga eléctrica equivalente a 6.300.000.000.000.000.000 electrones.
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