Unidad de carga eléctrica.

La unidad de carga eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades es el culombio (debe su nombre a Coulomb) y se define como la carga que atraviesa, por segundo, la sección de un conductor por el que circula una corriente constante de 1 amperio de intensidad.

1 culombio equivale aproximadamente a la carga de 6,178.10¹⁸ electrones.

El culombio es una cantidad de carga relativamente grande, y por esta razón, en mucha ocasiones se mide la carga en microculombios, siendo

1 microcolumbio =  10 ⁻⁶ culombios

Representación gráfica de las interacciones eléctricas.

                                           Repulsión                                                                      Atracción

Ley de gravitación universal.

La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa. También se observa que dicha fuerza actúa de tal forma que es como si toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual permite reducir enormemente la complejidad de las interacciones entre cuerpos complejos. 

Entonces la ley cita que "la fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas m1 y m2 separados una distancia r es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia" es decir: 

donde

F es el módulo de la fuerza ejercida entre ambos cuerpos, y su dirección se encuentra en el eje que une ambos cuerpos.

G es la constante de la Gravitación Universal.

Comparación entre interacciones eléctricas e interacciones gravitatorias.

Ambas interacciones son proporcionales al producto de las entidades que interaccionan, que en el caso del campo eléctrico son las cargas eléctricas, y en el caso del campo gravitatorio son las masas, y ambas interacciones son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia.

Sin embargo la interacción eléctrica, puede ser una atracción o una repulsión, mientras que la interacción gravitatoria es siempre una atracción; y también sucede que la interacción gravitatoria parece propagarse a través del espacio con una velocidad infinita. mientras que la interacción eléctrica se propaga con una velocidad finita.

Formas de cargar un cuerpo.

Electrización por contacto:

Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva.

Electrización por frotamiento:

Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones = número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa.

Si frotas una barra de vidrio con un paño de seda, hay un traspaso de electrones del vidrio a la seda.

Si frotas un lápiz de pasta con un paño de lana, hay un traspaso de electrones del paño a al lápiz.

Electrización por inducción:

Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro.

Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste.

Conductores, aislantes y semiconductores.

Los conductores son aquellos materiales que no ofrecen casi ningún tipo de resistencia al paso de la electricidad a través de ellos. El mejor ejemplo para ellos son los metales: hierro, oro, cobre, etc.

Los aislantes son materiales que si dan resistencia al paso de la electricidad a través de ellos, y son de gran utilidad por la seguridad que pueden ofrecer, por ejemplo: la madera y los diferentes tipos de goma (como la que se usa para recubrir el cable). 

Los semiconductores son aquellos materiales que se usan para darle manejo a las corrientes eléctricas, son usados sobretodo en el campo de la electrónica, los únicos semiconductores naturales son el silicio y el galio, pero también podemos tomar en cuenta los diodos. 

Estructura de la materia.

La materia esta formada por una estructura muy pequeña llamada átomo, que se compone por un núcleo donde encontramos dos tipos de partículas llamadas Neutrones y Protones, alrededor del núcleo orbitan otras partículas llamadas Electrones.

Protón:

Es una partícula nuclear con carga positiva igual en magnitud a la carga negativa del electrón; junto con el neutrón, está presente en todos los núcleos atómicos. Al protón y al neutrón se les denomina también nucleones. La masa de un protón es de 1,6726 × 10-27 kg, aproximadamente 1.836 veces la del electrón.

Neutrón:

Es una partícula eléctricamente neutra, de masa 1.838,4 veces mayor que la del electrón y 1,00014 veces la del protón; juntamente con los protones, los neutrones son los constitutivos fundamentales del núcleo atómico y se les considera como dos formas de una misma partícula: el nucleón.

Electrón:

Comúnmente representado como e− es una partícula subatómica, que forman parte de la familia de los leptones. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto de protones y neutrones. Los electrones tienen la carga eléctrica más pequeña, y su movimiento genera corriente eléctrica. Cuando son arrancados del átomo se llaman electrones libres.