Cargas positivas y negativas

Las cargas positivas y negativas se atraen

Por cada protón en un centro atómico, en algún lugar, en un orbital, habrá un electrón. Un protón lleva una carga positiva (+) y un electrón lleva una carga negativa (-), por lo que los átomos de los elementos son neutros, todas las cargas positivas anulan todas las cargas negativas.

El hidrógeno y el helio ilustran el hecho de que no todos los átomos tienen las mismas propiedades. Ambos son gases, pero el gas hidrógeno es violentamente explosivo, mientras que el gas helio es completamente inerte y no puede someterse a ningún tipo de reacción química en circunstancias normales.

Los átomos de hidrógeno tienen un solo protón en su centro y un solo electrón en el nivel energético más bajo. Los átomos de helio, en cambio, tienen dos protones y dos electrones en el nivel energético más bajo. El nivel de energía más bajo se llena con su número máximo de electrones. Se trata de una disposición muy estable, por lo que el helio es un gas inerte con pocas propiedades químicas.

El hidrógeno sólo tiene un electrón en su nivel energético más bajo. Se trata de una disposición muy inestable, y el gas hidrógeno se somete a una serie de reacciones para alcanzar una configuración electrónica estable en la que su nivel de energía está vacío de electrones o lleno de electrones.

Corriente eléctrica positiva a

Los átomos comienzan con el mismo número de cargas negativas (electrones) y positivas (protones). En determinadas condiciones, se pueden quitar o añadir electrones a los átomos. Si se quitan electrones, el átomo tendrá más cargas positivas que negativas, lo que se denomina un ion positivo (un ion es un átomo cargado). Por el contrario, si se añaden electrones a un átomo, se obtiene un ion negativo. Si se hace esto suficientes veces, se puede hacer que un objeto sea positivo o negativo.

La fricción es una de las formas de separar la carga. ¿Has tenido alguna vez un laboratorio de ciencias en el que has frotado pieles sobre varillas de vidrio, o has intentado hacer que la estática se adhiera? Cuando haces ese frotamiento, en realidad estás frotando electrones de un objeto a otro. Cuando te frotas los pies en la alfombra, especialmente en invierno, a menudo puedes cargarte. La ropa que da vueltas en la secadora suele pegarse y crujir cuando la separas. Los rayos se producen, en parte, por el aire que sopla sobre la tierra. También se pueden utilizar baterías para separar la carga.

Los electrones se mueven más fácilmente en algunos objetos que en otros. Si pones una carga en cosas como el vidrio, el plástico, la goma y la madera, esa carga se queda donde la pones. Decimos que las cargas son estáticas, y llamamos a esto electricidad estática. Los materiales como el vidrio y el plástico se llaman aislantes o no conductores. La electricidad estática puede producirse en un día seco de invierno cuando se camina por una alfombra. En realidad, estás acumulando cargas de electrones en tu piel. Sin embargo, las cargas no «quieren» permanecer separadas. Siempre hay una tendencia a que las cargas vuelvan a sus lugares originales, y todo lo que se necesita es una vía para que las cargas (electrones) la utilicen. Cuando se toca el pomo de una puerta de metal, por ejemplo, los electrones pueden saltar y provocar una descarga. Las cargas estáticas se acumulan en las nubes hasta que no pueden aguantar más. En ese momento, puede producirse un rayo. El estudio de la electricidad cuando las cargas no se mueven se llama electrostática.

Cómo determinar las cargas positivas y negativas

Los átomos, los componentes fundamentales de todas las moléculas, están formados por tres tipos de partículas: protones, neutrones y electrones. De estos tres tipos de partículas subatómicas, dos (protones y electrones) tienen carga eléctrica neta, mientras que los neutrones son neutros y no tienen carga neta.

Tanto los protones como los electrones tienen carga cuantificada. Es decir, la magnitud de sus respectivas cargas, que son iguales entre sí, es 1. Este valor estándar equivale aproximadamente a 1,6×10-19 culombios.

Los protones se encuentran en el centro del átomo; ellos, junto con los neutrones, forman el núcleo. Los protones tienen una carga de +1 y una masa de 1 unidad de masa atómica, que equivale aproximadamente a 1,66×10-24 gramos. El número de protones de un átomo define la identidad del elemento (un átomo con 1 protón es el hidrógeno, por ejemplo, y un átomo con dos protones es el helio). Como tales, los protones son relativamente estables; su número rara vez cambia, sólo en caso de desintegración radiactiva.

Los electrones se encuentran en la periferia del átomo y tienen una carga de -1. Son mucho más pequeños que los protones; su masa es [latex]\frac{1}{1836}[/latex] amu. Normalmente, al modelar los átomos, los protones y los neutrones se consideran estacionarios, mientras que los electrones se mueven en el espacio exterior al núcleo como una nube. La nube electrónica cargada negativamente indica las regiones del espacio donde es probable que se encuentren los electrones. Los patrones de la nube de electrones son extremadamente complejos y no tienen importancia para la discusión de la carga eléctrica en el átomo. Más importante es el hecho de que los electrones son lábiles; es decir, pueden transferirse de un átomo a otro. Es a través de la transferencia electrónica que los átomos se cargan.

Tipos de cargas

La fuerza de atracción las atrae la una hacia la otra. Si queremos separar dos cargas opuestas, debemos superar la fuerza de atracción entre ellas. Esto significa que debemos hacer

La diferencia de potencial eléctrico nos indica cuánto trabajo se ha realizado sobre las cargas para separarlas.Ejemplo 1: Reconocer la diferencia de potencial eléctrico entre cargas separadasLa imagen muestra una carga positiva y una carga negativa que están cerca la una de la otra. Las cargas están fijas en su lugar

Al separar las cargas, se crea una diferencia de potencial eléctrico entre ellas.Una corriente eléctrica es el flujo de carga. Se dice que las cargas están fijas y no pueden moverse. Por lo tanto, no se crea una diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un material.

Podemos crear una diferencia de potencial entre dos puntos de un material, separando las cargas de ese material. Los átomos contienen dos tipos de partículas cargadas. El núcleo del átomo contiene protones, que