Fisica General Burbano

ELECTROMAGNETISMO
CAPÍTULO XVIII
ELECTROSTÁTICA
A) PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA ELECTROSTÁTICA
XVIII – 1. Componentes del átomo
MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
Hemos visto en el capítulo XII que la materia está constituida por átomos y éstos, a su vez, de
otras partículas más simples, que son esencialmente: ELECTRONES, PROTONES y NEUTRONES.
Los electrones poseen una masa despreciable en comparación con protones y neutrones, los
cuales, asociados entre sí generalmente, forman la parte reposada de la materia; los electrones, por
el contrario, constituyentes ligeros de ella, son su parte dinámica, pudiendo, con más o menos facilidad,
moverse en su interior y pasar de unos cuerpos a otros.
Los componentes del átomo están agrupados dejando entre sí huecos extraordinariamente
mayores que su propio tamaño. En la materia la casi totalidad de su volumen está vacío. Agrupados
los constituyentes de la materia en contacto unos con otros, el volumen de un cuerpo sería millones
de veces menor que el que tiene en realidad.
XVIII – 2. Manifestación dual de la carga. Cuerpos eléctricamente neutros
Los protones, además de masa, tienen una propiedad especial a la que hemos llamado electricidad
positiva, la cual se manifiesta en la materia de una forma particular; cuando a un cuerpo que
tiene un exceso de protones sobre el de electrones le acercamos otro con la misma propiedad se
observa una mutua repulsión entre ellos. LOS PROTONES SE REPELEN ENTRE Sí. Parece que los electrones
tienen una propiedad idéntica ya que se observa la misma repulsión poniendo en presencia
dos cuerpos con un exceso de número de electrones sobre el de protones. LOS ELECTRONES SE RE-
PELEN ENTRE SÍ.
Sin embargo la causa que origina las repulsiones entre los electrones y entre los protones es
distinta ya que un cuerpo con un exceso de protones atrae a otro con un exceso de electrones.
PROTONES Y ELECTRONES SE ATRAEN MUTUAMENTE.
A la propiedad de los protones que se manifiesta repeliendo a otros protones y atrayendo
electrones, se llama «ELECTRICIDAD POSITIVA» y se dice que tienen «CARGA POSITIVA».
A la propiedad de los electrones que se manifiesta repeliendo a otros electrones y atrayendo
protones, se llama «ELECTRICIDAD NEGATIVA» y se dice que tienen «CARGA NEGATIVA».
Electricidades del mismo signo se repelen y de signo contrario se atraen.
Los protones o los electrones no ejercen atracción o repulsión eléctrica sobre los neutrones.
Los nombres de carga «positiva» o «negativa» son absolutamente arbitrarios, el hecho de que a
una carga la llamemos negativa no implica que tenga algo de negativo; igual se podía haberles
dado el nombre de «carga de derechas» y «carga de izquierdas» y no por eso habría que considerar
a la carga como un ente político.
Supongamos una pareja protón-electrón, muy próximos entre sí (Fig. XVIII-1), alejados de otro
electrón y a la misma distancia de él. La atracción ejercida por el protón p queda anulada por la
repulsión correspondiente del electrón e.
Las cargas positiva y negativa de un protón y un electrón anulan sus acciones entre sí.
Llamamos CUERPOS NEUTROS ELÉCTRICAMENTE a los que tienen el mismo número de protones
que de electrones.
La materia es fundamentalmente neutra y no es común encontrar cuerpos cuya carga neta tenga
un valor apreciable.
XVIII – 3. Cuerpos con carga neta positiva o negativa
Fig. XVIII-1.– Las acciones conjuntas
de un par protón-electrón se anulan.
Cuando, por la causa que sea, un cuerpo neutro es abandonado por un cierto número de electrones
queda en él un exceso de cargas positivas. Cuerpo «cargado positivamente» es aquel en el
que existe un mayor número de protones que de electrones.