Cargoeléctrico es una propiedad de importar, al igual que el pasta. La carga eléctrica macroscópica de un cuerpo surge de la diferencia entre el número de protones y electrones, en este caso decimos que el cuerpo está cargado o electrificado.
Por otro lado, cuando la cantidad de electrones y protones es la misma, decimos que el cuerpo es neutro.. Por lo tanto, incluso cuando son neutrales, los cuerpos todavía tienen cargas eléctricas, sin embargo, estas están equilibradas.
La carga eléctrica se origina en partículas subatómicas: los protones tienen la carga positiva más pequeña, mientras que los electrones tienen la carga negativa más pequeña. Tú neutrones, a su vez, son partículas eléctricamente neutras.
veaademás: Fundamentos de la electrostática
Tipos de carga eléctrica
Hay dos tipos de carga eléctrica, la positivo y las negativo. Ambos se definen exclusivamente por signos algebraicos, por convención a la carga del electrón se le asigna el signo negativo y a la carga del protón el signo positivo.
Estos signos, sin embargo, son simplemente arbitrario. Por ejemplo, no habría ningún problema si, en algún momento, la carga de los electrones se describiera con el signo positivo y la carga de los protones se volviera negativa. Lo importante es que estos dos cargos atrae cuando tu signo es diferentede lo contrario, tienden a repelerse entre sí.
Mapa mental: carga eléctrica
* Para descargar el mapa mental en PDF, Haga clic aquí!
unidad de carga eléctrica
La unidad de medida de la carga eléctrica es la Culombio (C), como forma de homenaje al físico francés Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), responsable de determinar la ley matemática que describe la fuerza de atracción y repulsión entre cargas. Sin embargo, la cantidad de Coulomb no figura como una de las cantidades fundamentales de la Sistema Internacional de Unidades.
De hecho, es un grandeza derivada de Amperioy se usa para medidas de corriente eléctrica. El culombio de carga eléctrica es equivalente a la cantidad de carga transportada por una corriente eléctrica de 1 amperio durante el intervalo de tiempo de 1 segundo. Por eso decimos que 1.0 C es equivalente a 1.0 A.
veaademás: Ley de Coulomb
Cuantificación
La carga eléctrica es cuantificado, es decir, el módulo de carga de un cuerpo está determinado por un entero múltiple de una cantidad de carga: a cargofundamental. La carga fundamental (y) es la carga eléctrica más pequeña que existe en la naturaleza, es la carga que se puede encontrar en protones y electrones, su módulo es aproximadamente 1,6.10-19 C.
como calcular
Basado en el módulo de carga fundamental, es posible averiguar cuál es el falta o exceso de electrones para que un cuerpo presente una determinada carga eléctrica, tenga en cuenta:
Q - carga eléctrica total (C)
No - número de electrones faltantes o en exceso
y - carga eléctrica fundamental (1.6.10-19 C)
Utilizando la cuantificación de cargas eléctricas, representado por fórmula anterior, podemos calcular cuál debe ser la cantidad de electrones, faltantes o en exceso, necesarios para producir una carga eléctrica total de 1.0 C en un cuerpo:
El último resultado muestra que, para que un cuerpo se cargue con 1.0 C, es necesario que sean eliminado 6.25.1018 electrones de sus átomos. Por lo tanto, es fácil ver que 1.0 C de carga eléctrica es un cantidad inmensa de ese cargo.
Debido a las fuerzas de atracción y repulsión entre cargas eléctricas, es natural que todos los cuerpos busquen el estado de electrificación con la menor energía posible, es decir, el la mayoría de los cuerpos que están a nuestro alrededor es eléctricamente neutro. Para que un cuerpo se cargue eléctricamente, debe recibir o donar electrones a su entorno.
Además, no es posible electrificar un cuerpo arrancándolo o suministrándole protones, ya que estas partículas son aproximadamente 1840 veces más masivos que los electrones, además de estar fuertemente unidos a otros protones en el centroatómico. Por lo tanto, para que un cuerpo reciba o done electrones, debe sufrir al menos uno de los tres procesos de electrificación: fricción, contacto o inducción.
veaademás: que es el campo electrico?
Cómo saber la carga eléctrica de un átomo
Los átomos son generalmente neutros, por lo que su carga eléctrica total es nulo. Sin embargo, si los átomos son ionizado, y se les arrancan los electrones, presentarán una carga eléctrica positiva, debido a su falta de electrones o al exceso de protones.
Los átomos cargados positivamente se llaman cationes, mientras que los átomos que reciben electrones y se vuelven negativos se denominan aniones. Podemos determinar la carga eléctrica del núcleo atómico o la electrosfera A traves de tu número atómico Z.
En el siguiente ejemplo, calculamos la carga eléctrica de un núcleo de helio (partícula α, Z = 2), que tiene dos protones y dos neutrones:
ejercicios resueltos
Pregunta 1) Durante un proceso de electrificación, un cuerpo recibe una cantidad de 2.0.1015 electrones, que se cargan eléctricamente, con una carga eléctrica de:
a) 3.2.10-4 C
b) 1.6.10-18 C
c) 3.2.10-5 C
d) 0.32.10-5 C
e) 320,10-1 C
Realimentación: Letra a
Resolución:
Usemos la fórmula de cuantificación de carga eléctrica, tenga en cuenta:
Después de reemplazar los valores dados por el enunciado en la fórmula, encontramos que la carga eléctrica del cuerpo después de la electrificación será 3.2.10-4 C. Por tanto, la alternativa correcta es la letra A.
Pregunta 2) Un cuerpo tiene 1.2.103 electrones menos que protones. Determine el signo y la magnitud de la carga eléctrica de este cuerpo.
a) Negativo, 0.92.10-13 C
b) Positivo, 1,92,10-13 C
c) Negativo, 1.92.10-16 C
d) Positivo, 1,92,10-16 C
e) Negativo, 1.6.10-14 C
Realimentación: Letra D
Resolución:
Para calcular la carga eléctrica de este cuerpo, solo tenga en cuenta la diferencia entre la cantidad de protones y electrones, observe:
Como se explica en el enunciado, el cuerpo tiene más protones que electrones, por lo que su carga será positiva.
Pregunta 3) Determine cuántos electrones deben eliminarse de un cuerpo para que su carga eléctrica sea de 6,4 C.
a) 4.0.1015 electrones
b) 4.0.1019 electrones
c) 2.5.1018 electrones
d) 3.5.1021 electrones
e) 1.6.1012 electrones
Realimentación: Letra b
Resolución:
El ejercicio nos pide que encontremos la cantidad de electrones, por lo que haremos el siguiente cálculo:
Con base en la resolución del ejercicio, encontramos que es necesario eliminar 4.0.1019 electrones de un cuerpo, por lo que su carga eléctrica es de 6,4 C.
Por mí. Rafael Helerbrock