Carga negativa: Definición y descripción general

Definición

Los átomos están formados por protones, neutrones y electrones. Los neutrones son neutrales y no tienen carga alguna. Los protones tienen carga positiva y los electrones tienen carga negativa. ¿Cómo saber si un átomo es eléctricamente neutro? Bueno, cuenta los electrones y los protones y comprueba si eran iguales. Eso significaría que las cargas positivas y negativas se anulan entre sí.

Cuando un objeto tiene carga positiva , tiene más protones que electrones. Por tanto, cuando un objeto tiene carga negativa , ese objeto contiene más electrones que protones.

Orígenes de la carga negativa

¿Por qué los electrones son negativos y los protones positivos? La asignación de cargas negativas y positivas a una partícula es completamente arbitraria. Podrían haberse cambiado fácilmente, y en su lugar llamaríamos a los electrones positivos. Entonces, ¿cómo sucedió?

Mucha gente atribuye el nombre de carga negativa y carga positiva a Benjamin Franklin . Según Benjamin Franklin, la electricidad era como una especie de fluido. Cuando este fluido salió de un objeto y entró en otro objeto, el objeto que perdió el fluido se cargó positivamente y el objeto que ganó fluido se cargó negativamente. Una vez que determinamos que los electrones eran las partículas que se movían en una corriente eléctrica, se les asignó una carga negativa basada en la descripción de electricidad de Franklin.

Tanto las cargas positivas como las negativas crean campos eléctricos que rodean las partículas y ejercen fuerza. Todas las partículas cargadas tienen un campo eléctrico. La convención es que las líneas de campo eléctrico salen de cargas positivas y pasan a cargas negativas. Puede pensar en los campos eléctricos como semáforos adheridos a cada partícula. Siempre que una partícula cargada entra en contacto con el campo eléctrico de otra partícula, sabe lo que debe hacer.

Líneas de campo eléctrico en negativas y fuera de cargas positivas

Campo eléctrico de una carga negativa

Campos eléctricos

Una propiedad de la carga es que dos cargas positivas y dos cargas negativas cerca una de la otra querrán repeler, mientras que las cargas opuestas cercanas querrán atraer. Toda esa información es transmitida por el campo eléctrico a otras partículas cargadas circundantes.

Otra propiedad de las cargas negativas, o electrones, es que pueden moverse libremente. Cuando las cargas eléctricas se mueven, forman lo que se llama una corriente eléctrica : el flujo de partículas cargadas negativamente a través de un cable. La siguiente figura muestra el flujo de electrones en un cable creando una corriente eléctrica.

Partículas negativas moviéndose en un alambre

Siempre que un átomo contiene un exceso de carga negativa, se denomina ion negativo . Esto significa que el átomo recogió cargas negativas de otro átomo. El átomo que perdió los electrones se convierte en un ion positivo . Cuando una sustancia recoge o pierde electrones, se llama triboelectricidad. La triboelectricidad , o efecto triboeléctrico, se produce cuando se agrega fricción a dos objetos no conductores que produce una carga.

Cuando frotas un globo en tu cabello, un objeto pierde electrones y el otro recoge electrones. La siguiente tabla muestra una lista de aisladores que se volverán negativos con el frotamiento versus aquellos que se volverán positivos.

Triboelectricidad

Resumen de la lección

Los electrones están designados como portadores de carga negativa . La asignación de negativo y positivo a electrones y protones, respectivamente, se puede atribuir a Benjamin Franklin. Fácilmente podría haber revertido esta designación. Como todas las partículas cargadas, las cargas negativas crean campos eléctricos a su alrededor. Este campo transmite información a otras partículas cargadas, repele otras cargas negativas y atrae las positivas. Podemos hacer algo negativo agregándole electrones. En el caso de átomos y moléculas, hacerlos más negativos crea iones negativos. En el caso de los aislantes, la triboelectricidad determina qué sustancia pierde electrones y qué sustancia gana electrones.