El papel de los electrones

EL PAPEL DE LOS ELECTRONES

El electrón

Electrón, tipo de partícula elemental de carga negativa que, junto con los protones y los neutrones, forma los átomos y las moléculas.

Los electrones están presentes en todos los átomos y cuando son arrancados del átomo se llaman electrones libres.

Los electrones intervienen en una gran variedad de fenómenos físicos y químicos. Como los enlaces entre moléculas y pequeñas descargas.

Se dice que un objeto está cargado eléctricamente si sus átomos tienen un exceso de electrones (posee carga negativa). El flujo de una corriente eléctrica en un conductor es causado por el movimiento de los electrones libres del conductor.

La conducción del calor también se debe fundamentalmente a la actividad electrónica. El estudio de las descargas eléctricas a través de gases enrarecidos en los tubos de vacío fue el origen del descubrimiento del electrón.

En los tubos de vacío, un cátodo calentado emite una corriente de electrones que puede emplearse para amplificar o rectificar una corriente eléctrica.

Los electrones también intervienen en los procesos químicos. Una reacción química de oxidación es un proceso en el cual una sustancia pierde electrones, y una reacción de reducción es un proceso en el cual una sustancia gana electrones.

En 1906, el físico estadounidense Robert Andrews Millikan, mediante su experimento de “la gota de aceite”, determinó la carga del electrón: 1,602 × 10-19 culombios; su masa en reposo es 9,109 × 10-31 kg.

La carga del electrón es la unidad básica de electricidad y se considera la carga elemental en el sentido de que todos los cuerpos cargados lo están con un múltiplo entero de dicha carga. El electrón y el protón poseen la misma carga, pero, convencionalmente, la carga del protón se considera positiva y la del electrón negativa.

En 1897 Joseph John Thomson realizó su famoso experimento con un tubo de rayos catódicos, un tubo de cristal al que le había hecho el vacío y cuando las placas metálicas del tubo se conectaban a una batería y se generaba corriente eléctrica, podía observarse que el interior del tubo comenzaba a brillar.

Thomson pensó que los rayos catódicos eran partículas infinitesimales que se producían en el cátodo y eran atraídas hacia el ánodo, descubrió además que la trayectoria de estas partículas se alteraba si eran expuestas a un campo eléctrico, Thomson llamó a esas partículas "corpúsculos".

Tiempo después esos corpúsculos serian conocidos como electrones, así es común en la historia de la física considerar a Thomson como el descubridor del electrón.

El nombre "electrón" fue introducido por George J. Stoney en 1891 y en 1894 fue retomado por el teórico británico Joseph Larmor para denotar las características electromagnéticas del éter

Modelo de Thomson

El electrón no es una partícula de la realidad tal cual es, sino un concepto cambiante, que es muchas cosas diferentes a lo largo del tiempo. El trabajo del científico no es "descubrir" los secretos de una realidad ya dada, sino la de construir teorías y explorar en qué sentido corresponden con el mundo, pero esta correspondencia no es una sola.

El aparato de Robert Millikan incorpora un par de placas metálicas paralelas horizontales. Al aplicar una diferencia de potencial entre las placas, se crea un campo eléctrico uniforme en el espacio entre ellas. Se utilizó un anillo de material aislante para mantener las placas separadas. Cuatro agujeros se cortaron en el anillo, tres para la iluminación con una luz brillante, y otra para permitir la visualización a través de un microscopio.

Una fina niebla de gotas de aceite se roció a una cámara por encima de las placas. El aceite era de un tipo utilizado normalmente en aparatos de vacío y fue elegido porque tenía una presión de vapor extremadamente baja. El aceite ordinario se evaporaría bajo el calor de la fuente de luz causando que la masa de la gota de aceite cambiara durante el transcurso del experimento. Algunas gotas de aceite se cargaban eléctricamente a través de la fricción con la boquilla cuando fueron rociadas, mientras otras se descargaban hasta hacerse cationes y otras se volvían neutras. Como alternativa, la carga podría llevarse a cabo mediante la inclusión de una fuente de radiación ionizante (como un tubo de rayos X).

TEORIAS DEL MOVIMIENTO ELECTRONICO EN MATERIALES CONDUCTORES

La electrónica es la rama de la ciencia y tecnología que se encarga del estudio, el control y la aplicación de la producción y el procesamiento de de las señales eléctricas a través de los gases, el vacío o de materiales conductores o semiconductores. Hace uso de movimientos controlados de electrones a través de esos diversos medios. De ahí el nombre electrónica. La electrónica es la rama de la ciencia y tecnología que se encarga del estudio, el control y la aplicación de la producción y el procesamiento de de las señales eléctricas a través de los gases, el vacío o de materiales conductores o semiconductores. Hace uso de movimientos controlados de electrones a través de esos diversos medios. De ahí el nombre electrónica.

Un flujo de electrones se puede obtener de diversas maneras, como por ejemplo en el llamado efecto fotoeléctrico, en donde la luz incide sobre una lámina de metal, le arranca electrones y produce una señal eléctrica débil. En este efecto se basan los circuitos eléctricos de apertura automática de puertas. En ellos, un objeto opaco pasa por delante de la célula interrumpiendo el paso de la luz.

Un componente electrónico muy popular ha sido el transistor. Funciona de manera parecida a un tríodo y su principal función es la amplificación. En la transmisión de información, por ejemplo, la señal que contiene el mensaje se debe amplificar antes de transmitirse por una antena.

Introducción.

conoceremos a lo materiales según su conducción eléctrica, tratando de comprender su funcionamiento interno para conocer los factores que influyen en la conducción como pueden ser los tipos de materiales (conductores, semiconductores, aislantes, etc.), si influye o no un campo magnético, también estudiaremos las propiedades de los electrones ya que estos intervienen directamente en la conducción y por ultimo estudiares las causas del movimiento electrónico.

Conducción Eléctrica De Los Materiales

N

o todos los materiales conducen la electricidad de la misma forma. Para diferenciarlos, decimos que algunos presentan mayor “resistencia” que otros a conducir la electricidad.

La resistencia eléctrica es una medida cuantitativa respecto de cuán buen conductor es un material. La resistencia eléctrica se mide en ohmios, en honor a Georg Simon Ohm (1787-1854), que desarrolló los principios agrupados en la ley de Ohm (ver recuadro). A los materiales que presentan baja resistencia eléctrica se les llama buenos conductores eléctricos. A su vez, a aquellos que poseen alta resistencia eléctrica se les denomina malos conductores eléctricos. Cambios en la resistencia ¿Qué puede hacer cambiar la resistencia eléctrica en un material conductor? Volvamos a nuestro modelo del “juego de las manzanas verdes”. Si permitimos que más individuos se incorporen al juego y, de este modo, aumentamos la longitud del grupo en relación al campo de juego, ¿qué sucederá con la conducción de las manzanas? Pues bien, dado que ahora existe una mayor cantidad de individuos a través de los cuales debe pasar cada manzana, observaremos que la conducción cambia. Esto, pues habiendo una mayor cantidad de personas, aumenta el número de manzanas que se caen al suelo, o bien el número de ellas que son mordisqueadas, lo que trae como consecuencia que la conducción empeore.

Por otra parte, si en vez de aumentar la longitud del grupo, aumentamos el espacio por donde pasarán las manzanas es decir, aumentamos el ancho, incorporando más jugadores distribuidos en el campo de juego, también observaremos que la conducción cambia. Puesto que, si bien en este caso, al aumentar la cantidad de individuos, es mayor la cantidad de manzanas que se caen al suelo o son mordisqueadas, a su vez es mayor

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