FÍSICA: ELECTRICIDAD: Estructura de la materia - 4ª parte
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Física

ELECTRICIDAD

Estructura de la materia - 4ª parte


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Flujo de corriente eléctrica

uando se aplica una fuerza eléctrica a un medio conductor, tal como un alambre de cobre, los electrones de la órbita más exterior son obligados a abandonarla, e impulsados a lo largo del hilo. La dirección del movimiento de los electrones viene determinado por la dirección de la fuerza que los impulsa.

Los protones no se mueven, principalmente a causa de su gran masa con relación a los electrones. El protón del elemento más ligero, que es el hidrógeno, tiene una masa que es 1850 veces más pesado que un electrón. De esta forma, es precisamente el elemento más ligero el que más fácilmente se mueve en presencia de una fuerza externa.

Electrones libres

Cuando se aplica una fuerza electromotriz a un electrón y éste abandona su átomo se le denomina electrón libre. Son solamente las capas externas fuentes de electrones libres, ya que las órbitas interiores están fuertemente ligadas al núcleo.

Electrones libres y fuerza electromotriz (f.e.m.)

Cuando se fuerza a un electrón a abandonar la capa externa de un átomo, éste adquiere una carga positiva. Esta carga positiva atrae a otro electrón de la capa exterior de un átomo que se encuentre cercano. Este átomo, ahora positivo, atraerá otro electrón del inmediato que esté completo. De esta forma, el flujo de la corriente es el resultado de muchos millones de tales pérdidas y atracciones, mantenidas en acción por la fuerza electromotriz.

Conductores y aislantes

Por regla general, los átomos de todos los conductores tienen una cosa en común: sus capas externas están incompletas, teniendo solamente uno o dos electrones ligados débilmente al núcleo. De esta forma, cuando la capa externa está casi vacía, la debilidad de esa ligazón permite que sus electrones se puedan mover fácilmente cuando son atraídos por una fuerza externa. Por ejemplo, el cobre y la plata son excelentes conductores ya que ambos solo tienen un electrón en la capa externa.

Los átomos de los aislantes o no conductores tienen su capa exterior completa o casi completa
Los átomos de los aislantes o no conductores tienen su capa exterior completa o casi completa

Los átomos de los no conductores o aislantes tienen en cambio su capa exterior completa o casi completa, haciendo que sus electrones sean muy estables y difícil de hacerlos saltar de sus órbitas. La mayor parte de los aislantes tienen una composición semejante al cristal o al caucho. Sin embargo, ningún material es totalmente aislante, ya que una fuerza suficientemente potente puede romper las ligaduras de que hablamos y hacerlo conductor. Más adelante se estudiarán estos conceptos.

Átomos ionizados

Dijimos que cuando un átomo pierde uno o varios electrones, adquiere una carga positiva a causa de que los protones del núcleo no tienen compensación. Cuando esto sucede, el átomo se le denomina ión. El ión positivo así formado tiene una fuerte atracción sobre los electrones.

Cuando un átomo pierde electrones se ioniza positivamente, y negativamente cuando los gana
Cuando un átomo pierde electrones se ioniza positivamente, y negativamente cuando los gana

Por su parte, cuando un átomo adquiere uno o más electrones su carga es negativa, a causa de que los electrones no están compensados por las cargas positivas del núcleo, este átomo cargado negativamente es un ión negativo.

En definitiva: un ión positivo es un átomo que ha perdido electrones; un ión negativo es un átomo que ha ganado electrones.

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