Tales de Mileto

(Mileto, actual Turquía, 624 a.C.-?, 548 a.C.) Filosófo y matemático griego. En

su juventud viajó a Egipto, donde aprendió geometría de los sacerdotes de

Menfis, y astronomía, que posteriormente enseñaría con el nombre de

astrosofía. Dirigió en Mileto una escuela de náutica, construyó un canal para

desviar las aguas del Halis y dio acertados consejos políticos. Fue maestro de

Pitágoras y Anaxímenes, y contemporáneo de Anaximandro.

Fue el primer filósofo griego que intentó dar una explicación física del

Universo, que para él era un espacio racional pese a su aparente desorden. Sin

embargo, no buscó un Creador en dicha racionalidad, pues para él todo nacía

del agua, la cual era el elemento básico del que estaban hechas todas las cosas, pues se constituye en

vapor, que es aire, nubes y éter; del agua se forman los cuerpos sólidos al condensarse, y la Tierra flota

en ella. Tales se planteó la siguiente cuestión: si una sustancia puede transformarse en otra, como un

trozo de mineral azulado lo hace en cobre rojo, ¿cuál es la naturaleza de la sustancia, piedra, cobre,

ambas? ¿Cualquier sustancia puede transformarse en otra de forma que finalmente todas las sustancias

sean aspectos diversos de una misma materia? Tales consideraba que esta última cuestión sería

afirmativa, puesto que de ser así podría introducirse en el Universo un orden básico; quedaba determinar

cuál era entonces esa materia o elemento básico.

Michael Faraday

(Newington, Gran Bretaña, 1791-Londres, 1867) Científico

británico. Uno de los físicos más destacados del siglo XIX, nació

en el seno de una familia humilde y recibió una educación

básica. A temprana edad tuvo que empezar a trabajar, primero

como repartidor de periódicos, y a los catorce años en una

librería, donde tuvo la oportunidad de leer algunos artículos

científicos que lo impulsaron a realizar sus primeros

experimentos. Tras asistir a algunas conferencias sobre química

impartidas por sir Humphry Davy en la Royal Institution, Faraday le pidió que lo aceptara

como asistente en su laboratorio. Cuando uno de sus ayudantes dejó el puesto, Davy se lo

ofreció a Faraday. Pronto se destacó en el campo de la química, con descubrimientos como el

benceno y las primeras reacciones de sustitución orgánica conocidas, en las que obtuvo

compuestos clorados de cadena carbonada a partir de etileno.

En esa época, el científico danés Hans Christian Oersted descubrió los campos

magnéticos generados por corrientes eléctricas. Basándose en estos experimentos, Faraday

logró desarrollar el primer motor eléctrico conocido. En 1831 colaboró con Charles

Wheatstone e investigó sobre fenómenos de inducción electromagnética. Observó que un

imán en movimiento a través de una bobina induce en ella una corriente eléctrica, lo cual le

permitió describir matemáticamente la ley que rige la producción de electricidad por un

imán.

Benjamin Franklin

(Boston, 1706 - Filadelfia, 1790) Político, científico e inventor

estadounidense. Decimoquinto hermano de un total de diecisiete,

Benjamin Franklin cursó únicamente estudios elementales, y éstos

sólo hasta la edad de diez años. A los doce comenzó a trabajar

como impresor en una empresa propiedad de uno de sus

hermanos. Más tarde fundó el periódico La Gaceta de Pensilvania,

que publicó entre los años 1728 y 1748. Publicó además

elAlmanaque del pobre Richard (1732-1757) y fue responsable de

la emisión de papel moneda en las colonias británicas de América

(1727). El interés de Benjamin Franklin por los temas científicos comenzó a mediados de

siglo y coincidió con el inicio de su actividad política, que se centró en diversos viajes a

Londres, entre 1757 y 1775, con la misión de defender los intereses de Pensilvania. Participó

de forma muy activa en el proceso que conduciría finalmente a la independencia de las

colonias británicas de América, intervino en la redacción de la Declaración de Independencia

(1776) junto a Jefferson y J. Adams, y se desplazó a Francia en busca de ayuda para

proseguir la campaña contra las tropas británicas.

Finalizada la guerra, Benjamin Franklin fue partícipe en las conversaciones para

concluir el tratado de paz que pondría fin al conflicto y contribuyó a la redacción de la

Constitución estadounidense.

Por lo que respecta a su actividad científica, durante su estancia en Francia, en 1752,

llevó a cabo el famoso experimento de la cometa que le permitió demostrar que las nubes

están cargadas de electricidad y que, por lo tanto, los rayos son esencialmente descargas de

tipo eléctrico.

Para la realización del experimento, no exento de riesgo, utilizó una cometa dotada

de un alambre metálico unido a un hilo de seda que, de acuerdo con su suposición, debía

cargarse con la electricidad captada por el alambre. Durante la tormenta, acercó la mano a

una llave que pendía del hilo de seda, y observó que, lo mismo que en los experimentos con

botellas de Leyden que había realizado con anterioridad, saltaban chispas, lo cual

demostraba la presencia de electricidad.

Este descubrimiento le permitió inventar el pararrayos, cuya eficacia dio lugar a que

ya en 1782, en la ciudad de Filadelfia, se hubiesen instalado 400 de estos ingenios. Sus

trabajos acerca de la electricidad le llevaron a formular conceptos tales como el de la

electricidad negativa y positiva, a partir de la observación del comportamiento de las varillas

de ámbar, o el de conductor eléctrico, entre otros.

Charles Coulomb

(Angulema, Francia, 1736-París, 1806) Físico francés. Su delebridad se basa sobre todo en

que enunció la ley física que lleva su nombre (ley de Coulomb),

que establece que la fuerza existente entre dos cargas eléctricas

es proporcional al producto de las cargas eléctricas e

inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las

separa. Las fuerzas de Coulomb son unas de las más importantes

que intervienen en las reacciones atómicas.

Después de pasar nueve años en las Indias Occidentales como

ingeniero militar, regresó a Francia con la salud maltrecha. Tras el

estallido de la Revolución Francesa, se retiró a su pequeña propiedad en la localidad de Blois,

donde se consagró a la investigación científica. En 1802 fue nombrado inspector de la

enseñanza pública. Influido por los trabajos del inglés Joseph Priestley (ley de Priestley) sobre

la repulsión entre cargas eléctricas del mismo signo, desarrolló un aparato de medición de

las fuerzas eléctricas involucradas en la ley de Priestley, y publicó sus resultados entre 1785

y 1789. Estableció que las fuerzas generadas entre polos magnéticos iguales u opuestos son

inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre ellos, lo cual sirvió de base

para que, posteriormente, Simon-Denis Poisson elaborara la teoría matemática que explica

las fuerzas de tipo magnético.

ESTRUCTURA ELÉCTRICA DE LA MATERIA

Es "aquello que constituye la sustancia del universo físico". La Tierra, los mares, la

brisa, el Sol, las estrellas, todo lo que el hombre contempla, toca o siente, es materia.

También lo es el hombre mismo. La palabra materia deriva del latín mater, madre. La

materia puede ser tan dura como el acero, tan adaptable como el agua, tan informe como el

oxígeno del aire. A diferentes temperaturas puede presentar diferentes fases, pero

cualquiera que sea su forma, está constituida por las mismas entidades básicas, los átomos. 

Las radiaciones ionizantes y sus efectos también son procesos atómicos o nucleares.

QUE SON LOS IONES?

Es una subpartícula cargada eléctricamente constituida por

un átomo o molécula que no es eléctricamente neutra.

Conceptualmente esto se puede entender como que, a partir de un

estado neutro de un átomo o partícula, se han ganado o

perdido electrones; este fenómeno se conoce como ionización.

Los iones cargados negativamente, producidos por haber

más electrones que protones, se conocen como aniones (que son

atraídos por el ánodo) y los cargados positivamente, consecuencia

de una pérdida de electrones, se conocen como cationes (los que son atraídos por el cátodo).

Anión y catión significan:

Anión ("el que va hacia abajo") tiene carga eléctrica negativa.

Catión ("el que va hacia arriba") tiene carga eléctrica positiva.

Ánodo y cátodo utilizan el sufijo '-odo', Ánodo: "camino ascendente de la corriente

eléctrica:polo positivo".2

Cátodo: "camino descendente de la corriente eléctrica:polo negativo".

Un ion conformado por un solo átomo se denomina ion monoatómico, a diferencia de uno

conformado por dos o más átomos, que se denomina ion poliatómico.

A QUE SE LLAMA ELECTRIZACIÓN?

Cuando a un cuerpo se le dota de propiedades eléctricas, es decir, adquiere cargas

eléctricas, se dice que ha sido electrizado.

La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática.

Para explicar como se origina la electricidad estática, hemos de considerar que la

materia está hecha de átomos, y los átomos de partículas cargadas, un núcleo rodeado de

una nube de electrones. Normalmente, la materia es neutra (no electrizada), tiene el mismo

número des cargas positivas y negativas. 

Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un

material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se

dice que es más positivo en la serie Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar

electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la

serie triboeléctrica.

Un ejemplo de materiales ordenados de más positivo a más negativa es el siguiente:

Piel de conejo, vidrio, pelo humano, nylon, lana, seda, papel, algodón, madera, ámbar,

polyester, poliuretano, vinilo (PVC), teflón.

TIPOS DE ELECTRIZACIÓN:

Cuando un cuerpo cargado eléctricamente se pone en contacto con otro inicialmente

neutro, puede transmitirle sus propiedades eléctricas. Este tipo de electrización denominada

por contacto se caracteriza porque es permanente y se produce tras un reparto de carga

eléctrica que se efectúa en una proporción que depende de la geometría de los cuerpos y de

su composición. Existe, no obstante, la posibilidad de electrizar un cuerpo neutro mediante

otro cargado sin ponerlo en contacto con él.

Se trata, en este caso, de una electrización a distancia o por inducción o influencia. Si

el cuerpo cargado lo está positivamente la parte del cuerpo neutro más próximo se cargará

con electricidad negativa y la opuesta con electricidad positiva. La formación de estas dos

regiones o polos de características eléctricas opuestas hace que a la electrización por

influencia se la denomine también polarización eléctrica. A diferencia de la anterior este tipo

de electrización es transitoria y dura mientras el cuerpo cargado se mantenga

suficientemente próximo al neutro. Finalmente, un cuerpo puede ser electrizado por

frotamiento con otro cuerpo, como aprecio Tales de Mileto en el siglo sexto antes de Cristo.

A. Electrización por frotamiento

La electrización por frotamiento se explica del siguiente modo. Por efecto de la fricción,

los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra de

ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aquél positivamente. En términos

análogos puede explicarse la electrización del vidrio por la seda. En cualquiera de estos

fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos por uno

de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptado por el otro, de ahí que

en conjunto no hay producción ni destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación,

desde la teoría atómica, del principio de conservación de la carga eléctrica formulado por

Franklin con anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones sencillas.

B. Electrización por contacto

La electrización por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas

negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus

correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en parte

compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El

resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga

eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro

al cargado positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga

positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la

transferencia de carga negativa de uno a otro corresponde, en este caso, a una cesión de

electrones.

C. Electrización por inducción

La electrización por influencia o inducción es un efecto de las fuerzas eléctricas. Debido a

que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en las proximidades de

otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas, con lo que la región próxima queda

cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsión

sobre los electrones atómicos convertirá esa zona en positiva. En ambos casos, la separación

de cargas inducida por las fuerzas eléctricas es transitoria y desaparece cuando el agente

responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro.

QUE SON ALISLADORES Y CONDUCTORES?

Los materiales presentan distintos comportamientos ante el movimiento de cargas

eléctricas.

Conductores

Los elementos conductores tienen facilidad para permitir el movimiento de cargas y sus

átomos se caracterizan por tener muchos electrones libres y aceptarlos o cederlos con

facilidad, por lo tanto son materiales que conducen la electricidad.

Aisladores

Los aisladores son materiales que presentan cierta dificultad al paso de la electricidad y

al movimiento de cargas. Tienen mayor dificultad para ceder o aceptar electrones. En una u

otra medida todo material conduce la electricidad, pero los aisladores lo hacen con mucha

mayor dificultad que los elementos conductores.

ENUNCIADO DE LA LEY DE COULOMB

La ley de Coulomb es válida sólo en condiciones estacionarias, es decir, cuando no

hay movimiento de las cargas o, como aproximación cuando el movimiento se realiza a

velocidades bajas y en trayectorias rectilíneas uniformes. Es por ello que es llamada fuerza

electrostática.

En términos matemáticos, la magnitud   de la fuerza que cada una de las dos

cargas puntuales   y   ejerce sobre la otra separadas por una distancia   se expresa

como:

Dadas dos cargas puntuales   y   separadas una distancia   en el vacío, se atraen

o repelen entre sí con una fuerza cuya magnitud está dada por:

La Ley de Coulomb se expresa mejor con magnitudes vectoriales:

donde   es un vector unitario, siendo su dirección desde la cargas que produce la fuerza

hacia la carga que la experimenta.

Al aplicar esta fórmula en un ejercicio, se debe colocar el signo de las cargas q1 o q2,

según sean éstas positivas o negativas.

El exponente (de la distancia: d) de la Ley de Coulomb es, hasta donde se sabe hoy

en día, exactamente 2. Experimentalmente se sabe que, si el exponente fuera de la

forma  , entonces  .

Representación gráfica de la Ley de Coulomb para dos cargas del mismo signo.

Obsérvese que esto satisface la tercera de la ley de Newton debido a que implica que

fuerzas de igual magnitud actúan sobre   y  . La ley de Coulomb es una ecuación vectorial

e incluye el hecho de que la fuerza actúa a lo largo de la línea de unión entre las cargas.

A QUE SE LLAMAN INTERACCIONES ELÉCTRICAS?

Suponga que usted frota un globo con una piel de animal como una chompa de lana o incluso

su propio cabello. El globo probablemente se cargaría y su carga ejercería una extraña

influencia sobre otros objetos en su vecindad. Si algunos pequeños pedazos de papel fueran

colocados sobre una meza y el globo fuera colocado encima de los pedazitos de papel,

entonces la presencia del globo cargado podría generar suficiente atracción para que los

pedazos de papel se eleven hacia ellos alejandose de la meza.

Esta influencia - conocida como fuerza eléctrica - ocurre incluso cuando el globo

cargado es mantenida a alguna distancia lejana de los pedazos de papel. La fuerza eléctrica

es una fuerza de acción a distancia. Cualquier objeto cargado puede ejercer esta fuerza

sobre otros objetos - objetos cargados y no cargados. Uno de los objetivos de esta unidad es

entender la naturaleza de esta fuerza eléctrica.

COMO SON LAS INTERACCIONES ENTRE CARGAS? DE IGUAL SIGNO Y DE SIGNO

DIFERENTE

Las interacciones entre cargas eléctricas pueden ser atractivas o repulsivas: Cargas

del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen. La carga eléctrica neta de

un cuerpo es la suma algebraica de sus cargas positivas y negativas; un cuerpo que tiene

cantidades iguales de electricidad positiva y negativa (carga neta cero) se dice que es

eléctricamente neutro.

PROPIEDADES DE LA CARGA ELÉCTRICA

Como ya vimos, se define la carga eléctrica como la propiedad de

la materia en virtud de la cual es capaz de ejercer fuerzas de tipo

eléctrico. Se designa habitualmente por la letra q.

La carga eléctrica constituye una medida de la intensidad de las

fuerzas eléctricas que un cuerpo es capaz de ejercer. También se suele

decir que la carga eléctrica constituye una medida de la cantidad de

electricidad de un cuerpo.

Principio de conservación de la carga: en todos los procesos

que ocurren en un sistema aislado, la carga total permanece

constante.

Cuantificación de la carga: la carga eléctrica no aparece en cualquier cantidad,

sino en múltiplos enteros de una unidad fundamental o cuanto. La unidad

fundamental de carga es la carga eléctrica del electrón.

Estructura atómica: las propiedades eléctricas de los cuerpos se pueden entender

de forma simple teniendo en cuenta la estructura eléctrica de los átomos que

constituyen la materia. Todo proceso de transferencia de carga se puede entender

como un proceso de transferencia de electrones entre los átomos de dos cuerpos.

Cuando se transfieren electrones por frotamiento, decimos que los cuerpos se cargan por

frotamiento (electrización por frotamiento), mientras que cuando los electrones se

transfieren por contacto directo, decimos que los objetos se cargan por contacto

(electrización por contacto).

Interacciones eléctricas y gravitatorias

Ya en el año 1785 era conocida la forma como interactuaban las partículas

cargadas. Esto fue propuesto por el físico e ingeniero francés Charles

Augustin de Coulomb, y expresado en la ley que lleva su nombre.

Además, en su honor fue bautizada la unidad de carga eléctrica en el

sistema MKS: el Coulomb o Culombio (C).

La mencionada ley de Coulomb establece que la fuerza entre dos cuerpos

cargados

es directamente proporcional a la carga de ambos cuerpos e inversamente proporcional al

cuadrado de la distancia entre ellos; y además, la fuerza va en la dirección de una línea recta

imaginaria que une ambos cuerpos.

En la forma, esta ley de Coulomb para las interacciones eléctricas es muy semejante

a la ley de la gravitación universal para las interacciones gravitatorias: en ambos casos la

fuerza entre dos cuerpos es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los

separa; la fuerza es proporcional al producto de las cargas en el caso de las fuerzas

eléctricas, y proporcional al producto de las masas en el caso de las fuerzas gravitatorias.

Sin embargo, existen algunas diferencias importantes entre ambas: mientras todas

las masas se atraen, las cargas eléctricas son —como ya vimos— de dos tipos (positivas y

negativas), y las fuerzas entre ellas pueden ser de atracción (si las cargas son de signo

contrario) o de repulsión (si las cargas son del mismo signo); las interacciones eléctricas son

mucho más intensas que las interacciones gravitatorias: las fuerzas eléctricas suelen ser

1.036 hasta 1.040 veces mayores que las fuerzas gravitatorias.

De hecho, las interacciones eléctricas son las responsables de las interacciones en

átomos y moléculas, mientras que la interacción gravitatoria resulta ser demasiado débil

para justificar estas estructuras: la interacción eléctrica es del orden de magnitud requerido

para producir el enlace entre átomos para formar moléculas, o el enlace entre electrones y

protones para formar átomos.

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN

U.E.N “LUIS URDANETA”SAN FRANCISCO EDO. ZULIA

NOMBRE:

DEISY GONZÁLEZ