Cuantificación
de la Carga Eléctrica
La materia está formada
por átomos que, en su estado natural, son eléctricamente neutros. Cada átomo
posee un núcleo central con protones (carga positiva) y neutrones (sin carga),
rodeado por una nube de electrones (carga negativa). La cantidad de protones se
denomina número atómico y se representa con la letra Z. Como un átomo tiene el
mismo número de protones que de electrones, su carga neta es cero. Propiedades
como la masa, la carga y el espín son características intrínsecas de estas
partículas.
La Unidad
Fundamental de Carga
La carga eléctrica no
es continua, sino que está cuantizada, lo que significa que siempre se presenta
en múltiplos enteros de una unidad básica denominada unidad fundamental de
carga (e). El protón tiene una carga +e y el electrón una carga -e. Nunca se
han detectado cargas menores a esta unidad en la naturaleza.
Cualquier carga Q
presente en un cuerpo se puede expresar mediante la siguiente fórmula:
Donde:
En objetos grandes o sistemas macroscópicos, el número de cargas es tan elevado que la carga parece ser un fluido continuo, aunque realmente está compuesta por unidades discretas.
En objetos grandes o sistemas macroscópicos, el número de cargas es tan elevado que la carga parece ser un fluido continuo, aunque realmente está compuesta por unidades discretas.
Unidades
de Medida en el Sistema Internacional
En el Sistema Internacional (SI), la carga eléctrica se mide en culombios (C). Esta unidad se define a partir de la corriente eléctrica: un culombio es la cantidad de carga que atraviesa un conductor en un segundo cuando circula una corriente de un amperio. La relación exacta entre la unidad fundamental e y el culombio es:
En el Sistema Internacional (SI), la carga eléctrica se mide en culombios (C). Esta unidad se define a partir de la corriente eléctrica: un culombio es la cantidad de carga que atraviesa un conductor en un segundo cuando circula una corriente de un amperio. La relación exacta entre la unidad fundamental e y el culombio es:
Donde:
C: Culombio, unidad de
carga en el SI.
Resumen
Composición
El átomo es neutro
porque tiene igual número de protones (+e) y electrones (-e).
Cuantización
La carga eléctrica
siempre es un múltiplo entero de la carga elemental e. No existen fracciones de
esta carga en la naturaleza.
Escala
A nivel macroscópico, la carga parece continua debido a la inmensa cantidad de partículas involucradas.
A nivel macroscópico, la carga parece continua debido a la inmensa cantidad de partículas involucradas.
Medición
El culombio
(C) es la unidad estándar, donde la carga de un solo electrón es extremadamente
pequeña
Esquema
El Átomo y la Neutralidad
Núcleo
Protones (+) y Neutrones (neutros).
Corteza
Electrones (-).
Estado
neutro
Nº de Protones = Nº de Electrones.
Principio
de Cuantización
Definición
La carga solo existe en paquetes discretos
El Átomo y la Neutralidad
Núcleo
Protones (+) y Neutrones (neutros).
Electrones (-).
Nº de Protones = Nº de Electrones.
Definición
La carga solo existe en paquetes discretos
La carga del electrón ($e$).
Unidad SI
Culombio (C).
Mapa Mental
CUANTIFICACIÓN DE LA CARGA
Estructura Atómica
Núcleo
Z protones +e
Nube
electrónica
electrones -e
Neutrones
carga 0.
Propiedad de
Cuantización
Fórmula:
CUANTIFICACIÓN DE LA CARGA
Estructura Atómica
Núcleo
Z protones +e
electrones -e
carga 0.
Fórmula:
Naturaleza:
Múltiplos enteros
(paquetes).
Percepción
macro:
Sistema
Internacional (SI)
Unidad:
Culombio (C).
Relación:
Constante
Unidad:
Culombio (C).
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