Flujo de electrones

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  • 1. Para proceder al estudio de este bloque, esimportante recordar algunos aspectos referentesdel átomo y a los electrones.En el siguiente esquema se recuerda las clases departículas que se encuentran en el átomo: Protón +1. Partículas estables Electrón - Neutrón ± Positrón Neutrino2. Partículas inestables Diprotón Partícula alfa Muon Pion Quartz, etc.
  • 2. En la estructura del átomo se distinguen dos partes principalesque son:1.El núcleo. Sitio en el cual se alojan los protones y losneutrones. En el núcleo se encuentra toda la masa (antiguo pesoatómico) del átomo (A).2. La nube, corona o envoltura. Donde se encuentran loselectrones en permanente dinamia con sus dos movimientos:a.De traslación. Alrededor del núcleo.b.De rotación o spin. Sobre su propio je, sea spin positivo o spinnegativo.Los movimientos de los electrones se los puede comparar a untrompo de juguete que se lo hace bailar.Para el tema que vamos a tratar, son los electrones los quejuegan un papel importantísimo por lo que recordamos que: loselectrones en el átomo están situados en los llamados Nivelescuánticos, que son siete, señalados con los números1,2,3,4,5,6,7. Antiguamente fueron conocidos como capas uórbitas que se identificaban con letras K,L,M,N,O,P,Q.
  • 3. Existen los llamados Subniveles u orbitales, indicadosmediante las letras S, Px, Py, Pz.Los electrones se disponen en los niveles de acuerdo a lafórmula 2N2Carga del electrón. El electrón tiene carga negativa, esto secomprobó en el experimento realizado por Crookes en losllamados Tubos de vacío donde los electrones o rayoscatódicos fueron desviados en su trayectoria por los polos deun imán de acuerdo al principio de que «Cargas eléctricasdel mismo signo se repelen y de diferente signo seatraen».La masa del electrón es: 6,109x10-23 gramosLa masa atómica es: 0,0005486 UMA. El electrón pesa 1840 veces menos que un protón, es decir, prácticamente no tiene masa, sino únicamente carga. Esta la razón por que la nube no pesa nada, casi todo el peso del átomo se concentra en el núcleo.
  • 4. Energía del electrón. Tomando en cuenta que el núcleo del átomo seencuentra cargado positivamente, este ejerce atracción sobre loselectrones. Por tanto al suprimir electrones que se mueven en el nivel uno,estos tienen menor energía que los que están en el nivel siete debido a lamayor distancia que existe entre este nivel y el núcleo, es decir, el radioatómico. 7 Mayor energía Niveles de energía 6 5 4 3 2 1 Menor Núcleo energíaLos electrones que se sitúan en el ultimo nivel de cada átomo sedenominan electrones de valencia, de gran interés en los enlaces de losátomos para formar las moléculas
  • 5. Constituye un importantísimo capitulo de la Física debido al avanceque ha tenido la ciencia y la tecnología y su amplia aplicación. Así, laenergía eléctrica se utiliza en múltiples cosas desde la partedomestica en el hogar (iluminación, aparatos electrodomésticos,televisión, aspiradoras, cocina, etc.) hasta inmersas instalacionesindustriales y transporte.La electricidad constituye una forma especial de transmisión deenergía, caracterizada por el transporte de materia mediante elmovimiento de electrones del ultimo nivel cuántico.Electricidad viene de la palabra electrón que significa ámbar que es unasustancia resinosa y gomosa, la misma que presenta una propiedad muyinteresante y curiosa que consiste en poder atravesar cuerpos livianoscuando son frotados en un pedazo de cuero o un fragmento de piel deconejo
  • 6. Los siguientes ejemplos aclaran lo mencionado:
  • 7. 1. Frotar una regla de plástico con un pedazo de seda. La regla adquiere la carga eléctrica negativa y es capaz de atraer pedacitos de papel.2. Frotar una peinilla seca en el cabello, adquiere la carga negativa y, también, puede atraer pedacitos de papel.3. Un chorro de agua circulando con la llave abierta de su lavado se electricidad y es atraída por la peinilla que fue frotada previamente en el cabello4. Los automóviles en movimiento adquieren electricidad por el rozamiento con el aire
  • 8. ¿ Qué es el flujo eléctrico? En la antigüedad cuando laciencia se mezclaba con el misterio, los autores Du Fay yFranklin manifestaban que «Todo cuerpo tenía un fluido queno se puede ver» y que «No tiene masa», pero sí teníacarga eléctrica, y que se podían transmitir o pasar de uncuerpo a otro. Posteriormente a este fluido se lo llamoelectrones.De acuerdo a la cantidad de fluido que contenía un cuerpoexistían tres clases de cuerpos, así:1. Cuerpos positivos. Aquellos que cuando son frotados adquieren carga positiva porque pierden fluido.2. Cuerpos negativos. Aquello que adquieren carga negativa ganando fluido3. Cargas neutras. Aquellas que mantienen constante su fluido.
  • 9. De aquí se deduce la Ley de la conservación de la cargaeléctrica, que dice «La carga eléctrica ni se crea ni sedestruye, solo se transfiere de un cuerpo a otro». Estosignifica que la cantidad de fluido (electrones) permanececonstante.Por lo tanto, la electrización consiste en la transferencia decarga eléctrica entre dos cuerpos que se frotan y se produce elpaso de electrones de un cuerpo a otro.Vale la pena aclarar con un nuevo ejemplo: Cuando doscuerpos se frotan entre sí, uno de ellos se electrizanpositivamente, en tanto que el otro cuerpo se hace negativo.Fenómeno que se lo comprueba cuando se frota un agitador devidrio con un pedazo de seda. El vidrio se electriza con cargapositiva, mientras que la seda se electriza negativamente.Así, se puede afirmar, sin lugar a dudas que:
  • 10. Se ha indicado en líneas anteriores que el cuerpo quepierde electrones se carga positivamente; mientras que elque gana se electriza negativamente.