EL ESTUDIO DE LA ELECTRICIDAD
El físico inglés WILLIAM GILBERT quien dio del nombre de eléctricos a los materiales que al ser frotados adquirían la propiedad de atraer objetos y llamó Electricidad a este fenómeno.
El científico estadounidense BENJAMÍN FRANKLIN que supuso que la electricidad se debía a la presencia de un único fluido formado por partículas muy pequeñas, argumento que cuando la materia ordinaria se frota , el fluido ( electricidad) se transfiere de un cuerpo a otro y un cuerpo queda con exceso de fluido y el otro queda con defecto, para Franklin el frotamiento no crea la electricidad, sino que modifica su distribución. Al exceso de electricidad le llamó electricidad positiva, y al defecto de electricidad la llamó electricidad negativa.
La Electricidad es una propiedad física de la materia. Consiste en aquella interacción negativa o positiva existente entre los protones y los electrones de la materia. El origen etimológico de la palabra es Griego, quienes la estudiaron en esta civilización la llamaron “Ámbar” por el color tan versátil y luminoso que presentaba, sin embargo el término fue introducido en la sociedad científica por primera vez por el científico inglés William Gilberten el Siglo XVI para describir el fenómeno de interacción de energía entre partículas.
Debemos tener en cuenta el significado de dos términos más en el estudio de la electricidad, la corriente eléctrica es una magnitud física, que describe la cantidad de electricidad que pasa a través de un conductor. Existen dos tipos de corrientes, que son: La continua, que no es interrumpida por ningún lapso de vacío, debido a que es en un solo sentido. La otra es la alterna, que se alterna en dirección y no es constante.
La electricidad generada por el hombre es creada por turbinas, condensadores y maquinarias que se basan en la fuerza de la naturaleza para funcionar, como las represas, que utilizan la fuerza de grandes cantidades de agua para generar la corriente que abastece grandes ciudades. Pero el planeta tierra es también capaz de generar ella misma electricidad, esos rayos, centellas y relámpagos que vemos en el cielo en medio de una tormenta son descargas eléctricas generadas por el choque de enormes cúmulos de materia y energía. A esto se le denomina corriente eléctrica natural y puede ser aprovechada por el hombre con pararrayos y conductores súper resistentes capaces de absorber el impacto de una descarga de tal magnitud.
CORRIENTE ELECTRICA
Para poder entender los fenómenos eléctricos debemos conocer cómo está constituida la materia. La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que vendría a ser la unidad básica y más pequeña de la materia. A su vez, los átomos están constituidos por electrones que se mueven alrededor de un núcleo, constituido por protones y neutrones. Los protones y los electrones tienen una propiedad conocida como carga eléctrica. Esta propiedad es la responsable de que ocurran los fenómenos eléctricos.
Si frotamos un bolígrafo con nuestro jersey de lana, veremos que este es capaz de atraer pequeños trozos de papel. Decimos que el bolígrafo se ha electrizado.
Si conecto un cuerpo cargado negativamente con otro cargado positivamente con un cable conductor, las cargas negativas recorren el conductor desde el cuerpo negativo al positivo.
Una vez conectados, los electrones en exceso de uno, serán atraídos a través del hilo conductor (que permite el paso de electrones) hacia el elemento que tiene un defecto de electrones, hasta que las cargas eléctricas de los dos cuerpos se equilibren.
Cuando un cuerpo está cargado negativamente y el otro está cargado positivamente, se dice que entre ellos hay una DIFERENCIA DE CARGAS, pero este concepto se conoce más como TENSIÓN ELÉCTRICA, DIFERENCIA DE POTENCIAL O VOLTAJE. Para alcanzar el equilibrio los electrones que hay en exceso en uno de los extremos comienzan a moverse hacia el otro extremo. Este movimiento de electrones es la corriente eléctrica.
En función de si un material específico transmite con mayor o menor facilidad la corriente eléctrica, hablamos de conductores y de aislantes.
Un conductor eléctrico es un cuerpo que transmite la corriente eléctrica a través de él; como ya sabrás, los materiales que mejor conducen la corriente son los metales, aunque también conducen la corriente eléctrica materiales como el grafito y el agua, cuando tiene disuelta alguna sal.
Un aislante eléctrico es un material que no permite el paso de corriente a su través; existen aislantes naturales, como la madera o todos los materiales pétreos, y aislantes artificiales como los materiales plásticos.
No todos los metales conducen la corriente con la misma facilidad: el mejor conductor conocido es la plata, seguido de cerca por el cobre, y algo menos el oro y el aluminio. Lógicamente, el alto precio de los metales preciosos como la plata hacen inviable su uso como conductores de amplio uso, por lo que se utiliza habitualmente el cobre. En los casos en los que se necesita menos peso, se pone aluminio, que aunque presenta una conductividad menor que el cobre, es bastante más ligero. Los demás metales, como el hierro, el acero, el latón, etcétera, conducen peor la electricidad, es decir, oponen más resistencia al paso de la corriente y generan muchas más pérdidas por calor.
La mayor o menor facilidad para conducir la corriente eléctrica se basa en la estructura atómica de los materiales. Los elementos de tipo metálico están formados por átomos que contienen pocos electrones en su nivel más externo; los átomos están cerca unos de otros, de forma que esos electrones externos están compartidos por todos los átomos, formando una nube donde los electrones pueden moverse libremente, lo que explica la conductividad eléctrica, y también las propiedades típicamente metálicas, como la ductilidad, la maleabilidad y el brillo.
En el resto de materiales, esos electrones del último nivel están fijos, bien localizados en las moléculas; no se pueden mover, por lo que esos materiales no conducen la electricidad, y son aislantes.
MAGNETISMO
El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que enlaza ambas fuerzas, es el tema de este curso, se denomina teoría electromagnétic. La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo. Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.
A finales del siglo XVIII y principios del XIX se investigaron simultáneamente las teorías de la electricidad y el magnetismo.. En 1831, despúes de que Hans Oersted comenzará a describir una relación entre la electricidad y el magnetismo, y el francés André Marie Ampére seguido por el físico francés Dominique François profundizarán en dicho campo, el científico británico Michael Faraday descubrió que el movimiento de un imán en las proximidades de un cable induce en éste una corriente eléctrica; este efecto era inverso al hallado por Oersted. La unificación plena de las teorías de la electricidad y el magnetismo se debió al físico británico James Clerk Maxwell, que predijo la existencia de ondas electromagnéticas e identificó la luz como un fenómeno electromagnético.
Después de que el físico francés Pierre Ernst Weiss postulará la existencia de un campo magnético interno, molecular, en los materiales como el hierro, las propiedades magnéticas se estudiaron de forma cada vez más detallada, lo que permitió que más tarde otros científicos predijeran muchas estructuras atómicas del momento magnético más complejas, con diferentes propiedades magnéticas
ACTIVIDAD
1. seleccionar la afirmación verdadera:
- Al electrizar un cuerpo, se producen cargas eléctricas positivas y negativas.
- Las cargas positivas y negativas se atraen.
- Si un cuerpo gana electrones, queda cargado positivamente.
¿Qué relación se puede establecer entre el voltaje y la intensidad de la corriente eléctrica?
¿Que efectos tendrán la acción de acercar un sistema de magnetismo a un montón de clips? justifica la respuesta
3. Definir que es:
Generador, Resistencia,. aislante, conductor.
4. Explicar como funciona un circuito eléctrico
5. Realice el modelo atómico de Ernest Rutherford y explicar su teoría
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