La electricidad y el átomo | Electrostática

Física Matemáticas Profe William
11 Oct 202107:53

Summary

TLDREl script del video ofrece una introducción a la electrostática, electrodynamics y magnetismo, explicando que la electricidad es una forma de energía que se produce por la separación o movimiento de electrones. Se menciona la transformación de energía primaria en energía eléctrica y su distribución a través de redes eléctricas. El guión también incluye antecedentes históricos de la electricidad, desde el descubrimiento de que el ámbar atrae objetos hasta la clasificación de electricidad positiva y negativa por Benjamin Franklin. Finalmente, se presenta la estructura atómica, destacando la importancia de los electrones en la carga eléctrica de los átomos y cómo la transferencia de electrones entre objetos puede causar cargas eléctricas positivas o negativas.

Takeaways

  • 📢 El canal 'Físicas Matemáticas' invita a suscriptores y compartidores activos para recibir notificaciones de sus contenidos.
  • 🔋 La electricidad es una forma de energía que puede manifestarse en efectos luminosos, mecánicos, caloríficos y químicos, y se debe a la separación o movimiento de electrones en los átomos.
  • 🏭 La energía eléctrica se produce en las centrales eléctricas a partir de la transformación de diferentes tipos de energía primaria como hidráulica, térmica, solar, nuclear y eólica.
  • 🔌 La energía eléctrica se distribuye a través de las redes eléctricas y se transforma en energía secundaria, que luego se convierte en luz, calor, sonido y movimiento.
  • 📚 La historia de la electricidad incluye el descubrimiento de que el ámbar atrae objetos pequeños tras ser frotado, lo que llevó a su nombre en griego 'electro', origen de las palabras 'electricidad' y 'electrónica'.
  • 👨‍🔬 En el siglo XVII, William Hill y Charles de Fine observaron el comportamiento de materiales eléctricos y no eléctricos, y Benjamin Franklin clasificó la electricidad en positiva y negativa.
  • 🔍 Chales Colom formuló la ley cuantitativa de la atracción y repulsión eléctrica en 1777, y Michael Faraday y James Maxwell contribuyeron significativamente a la comprensión de los fenómenos eléctricos.
  • 🌐 La electricidad se produce por los electrones, lo que se explicará a través de la estructura atómica, donde el átomo está formado por protones, electrones y neutrones.
  • ⚛️ Los protones tienen carga positiva, los neutrones son neutros y los electrones, que orbitan alrededor del núcleo, tienen carga negativa, manteniendo el átomo eléctricamente neutro.
  • 🔭 Se deben conocer las masas de los electrones y protones para realizar ejercicios relacionados con la electricidad, siendo la masa del electrón mucho menor que la del protón.
  • ⚡ Fenómenos naturales como los relámpagos y las auroras boreales son resultado de la naturaleza eléctrica de la materia, demostrando que no hay materia sin energía eléctrica.

Q & A

  • ¿Qué es la electricidad y qué efectos produce?

    -La electricidad es una forma de energía que puede producir efectos luminosos, mecánicos, caloríficos y químicos, y se debe a la separación o movimiento de los electrones que forman los átomos.

  • ¿Dónde se produce la energía eléctrica?

    -La energía eléctrica se produce en las centrales eléctricas a partir de la transformación de la energía primaria, como la hidráulica, térmica, solar, nuclear y eólica.

  • ¿Qué tipos de energía primaria menciona el guionista y cuál es su importancia?

    -El guionista menciona la hidráulica, térmica, solar, nuclear y eólica como tipos de energía primaria, siendo fundamentales para su transformación en energía eléctrica.

  • ¿Qué es la transformación de energía y cómo se relaciona con la electricidad?

    -La transformación de energía es el proceso por el cual una forma de energía se convierte en otra. En el caso de la electricidad, se transforma en luz, calor, sonido o movimiento, pasando de ser energía primaria a energía secundaria.

  • ¿Qué descubrió Tles de Mileto sobre la electricidad?

    -Tles de Mileto descubrió que al frotarse el ámbar con una tela, adquiere la propiedad de atraer objetos pequeños y ligeros, lo cual es el origen del término 'electricidad'.

  • ¿Qué observó William Hill en el año 1600 sobre los materiales eléctricos?

    -William Hill observó que ciertos materiales, como la lana y el ámbar, tenían la capacidad de atraer o rechazar otros objetos después de ser frotados, distinguiendo así entre materiales eléctricos y no eléctricos.

  • ¿Qué fenómeno descubrió Charles de Cisternay en 1734?

    -Charles de Cisternay descubrió que al frotar una barra de vidrio con una piel, la barra adquiría la capacidad de atraer objetos, pero al repetir el experimento con otros materiales, el efecto se invertía, lo que llevó a la distinción de electricidad positiva y negativa.

  • ¿Qué contribuciones científicas se le atribuyen a Benjamín Franklin en el campo de la electricidad?

    -Benjamín Franklin clasificó la electricidad en positiva y negativa y descubrió que la electricidad puede atraerse y rechazar a otros objetos con cargas opuestas o similares, respectivamente.

  • ¿Qué ley cuantitativa fue formulada por Chalés Colom en 1777?

    -Chalés Colom formuló la ley de la atracción y repulsión eléctrica, que establece cómo las cargas eléctricas interactúan entre sí.

  • ¿Qué importancia tuvo Michael Faraday en el estudio de la electricidad?

    -Michael Faraday dio gran importancia a los fenómenos eléctricos y su influencia en el campo de la electricidad, lo que más tarde fue expresado matemáticamente por James Maxwell.

  • ¿Qué es el átomo y qué partículas subatómicas lo componen?

    -El átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. Está compuesto por protones, electrones y neutrones, con el núcleo formado por protones y neutrones, y los electrones orbitando alrededor del núcleo.

  • ¿Cómo se carga un cuerpo negativo o positivo y qué fenómenos naturales se mencionan en el guion como ejemplos de electricidad?

    -Un cuerpo se carga negativamente si gana electrones y positivamente si los pierde. El guion menciona los relámpagos y las auroras boreales como fenómenos naturales resultantes de la electricidad.

  • ¿Qué es la carga eléctrica y cómo se produce el desequilibrio eléctrico en un objeto?

    -La carga eléctrica es la propiedad de un objeto de atraer o rechazar a otros objetos debido a la cantidad de electrones. El desequilibrio eléctrico se produce cuando un objeto gana o pierde electrones en comparación con otro objeto, lo que resulta en una carga neta positiva o negativa.

  • ¿Qué fenómenos se describen en el guion como ejemplos de atracción y repulsión entre cargas eléctricas?

    -El guion describe la atracción entre una barra de vidrio cargada positivamente y un pedazo de ámbar cargado negativamente, y la repulsión entre dos barras de vidrio cargadas positivamente y dos pedazos de ámbar cargados negativamente.

Outlines

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🔋 Introducción a la Electrodinámica y Magnetismo

El primer párrafo presenta una invitación a suscribirse al canal 'Físicas Matemáticas' y a participar activamente en el curso de electrostática, electrodinámica y magnetismo. Se describe la electricidad como una forma de energía que produce efectos luminosos, mecánicos, caloríficos y químicos, y se atribuye a la separación o movimiento de electrones en átomos. La energía primaria se transforma en energía eléctrica en las centrales eléctricas y luego se distribuye a través de las redes eléctricas. Se mencionan los antecedentes históricos de la electricidad, desde el descubrimiento de Tales de Mileto hasta la formulación de la ley de atracción y repulsión eléctrica por Coulomb y las contribuciones de Faraday y Maxwell. Finalmente, se introduce la estructura atómica, destacando la importancia de los electrones, protones y neutrones en la composición de los átomos.

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🌐 Fenómenos Eléctricos y Masa de Partículas

El segundo párrafo profundiza en los fenómenos eléctricos, como los relámpagos y las auroras boreales, y su relación con la electricidad de la materia. Se enfatiza que no hay materia sin energía eléctrica y viceversa. Se explica el concepto de carga eléctrica y cómo se produce la carga por flotación, donde la fricción entre cuerpos conduce a la transferencia de electrones y a la formación de cargas positivas y negativas. Se presentan ejemplos de repulsión entre cuerpos con la misma carga y atracción entre cuerpos con cargas opuestas. Se invita a los espectadores a seguir el canal, activar notificaciones y compartir en redes sociales, y se ofrece la oportunidad de ver el curso completo a través de un enlace.

Mindmap

Keywords

💡Electrostática

Electrostática se refiere al estudio de las cargas estáticas, es decir, las cargas eléctricas que se mantienen en reposo y no fluyen a través de un circuito. Es una parte fundamental del estudio de la electricidad y es central en el tema del video, donde se exploran las cargas positivas y negativas, así como los fenómenos que surgen de ellas.

💡Energía eléctrica

La energía eléctrica es una forma de energía que se produce por la separación o movimiento de los electrones en los átomos. En el video, se menciona que se genera en las centrales eléctricas a partir de la transformación de diferentes fuentes de energía primaria y se distribuye a través de la red eléctrica para ser convertida en otras formas de energía como luz, calor, sonido y movimiento.

💡Energía primaria

Energía primaria se refiere a las fuentes de energía que se obtienen directamente de la naturaleza y que se utilizan para generar otras formas de energía, como la hidráulica, térmica, solar, nuclear y eólica. En el script, se destaca su importancia como fuente para la producción de energía eléctrica.

💡Electrones

Los electrones son partículas subatómicas con carga negativa que orbitan alrededor del núcleo de un átomo. Su movimiento o separación es la base para la generación de electricidad, como se describe en el video, y son esenciales para entender la estructura atómica y la electricidad.

💡Ámbar

El ámbar es un plástico natural que, según el script, fue el primer material observado por los antiguos griegos para mostrar propiedades eléctricas al ser frotados con tela, lo que llevó a su nombre en griego, 'electro', siendo la raíz de las palabras 'electricidad' y 'electrónica'.

💡Carga eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad de ciertos objetos que permite que interactúen entre sí a través de la atracción o repulsión. En el video, se discute cómo la carga se produce por el frotamiento de un objeto, causando la transferencia de electrones y creando un desequilibrio eléctrico.

💡Estructura atómica

La estructura atómica se refiere a la composición interna de un átomo, compuesto por protones, neutrones y electrones. El video explica que un átomo en condiciones normales es eléctricamente neutro debido a que el número de protones con carga positiva es igual al número de electrones con carga negativa.

💡Protones y neutrones

Protones y neutrones son las partículas subatómicas que se encuentran en el núcleo del átomo. Los protones tienen carga positiva, mientras que los neutrones son eléctricamente neutros. El script menciona que, junto con los electrones, forman la base de la estructura atómica.

💡Fenómenos eléctricos

Los fenómenos eléctricos son eventos o procesos que involucran la electricidad, como la generación de cargas estáticas o la formación de campos eléctricos. El video menciona ejemplos como los relámpagos y las auroras boreales, que son resultados de la naturaleza eléctrica de la materia.

💡Relámpagos y auroras boreales

En el script, los relámpagos y las auroras boreales se presentan como ejemplos de fenómenos eléctricos en la naturaleza. Ambos son resultado de la acumulación y descarga de cargas eléctricas, demostrando la omnipresencia de la electricidad en el mundo natural.

💡Cuerpos eléctricos

Un cuerpo eléctrico es cualquier objeto que tiene una carga eléctrica neta, ya sea positiva o negativa. En el video, se discute cómo la carga se produce por la transferencia de electrones y cómo los cuerpos con cargas opuestas se atraen, mientras que los con cargas similares se repelen.

Highlights

El canal 'físicas matemáticas' invita a suscribirse y activar notificaciones para recibir contenido sobre electrostática, electrodinámica y magnetismo.

La electricidad es una forma de energía que produce efectos luminosos, mecánicos, caloríficos y químicos, debido a la separación o movimiento de electrones en los átomos.

La energía eléctrica se produce en centrales eléctricas a partir de la transformación de diferentes fuentes de energía primaria como hidráulica, térmica, solar, nuclear y eólica.

La energía primaria se convierte en energía secundaria y se distribuye a través de las redes eléctricas para ser transformada en luz, calor, sonido y movimiento.

Tales de Mileto descubrió la propiedad de atracción del ámbar después de ser frotado con tela, lo que es considerado el origen del término 'electricidad'.

William Hill en el año 1600 identificó materiales eléctricos y no eléctricos según su comportamiento con la mar.

Charles de Fine en 1734 observó la atracción y repulsión de objetos al frotar una barra de vidrio con una piel.

Benjamín Franklin clasificó la electricidad en positiva y negativa hacia mediados del siglo XVIII.

La ley cuantitativa de la atracción y repulsión eléctrica fue formulada por Chalés Colom en 1777.

Michael Faraday y James Maxwell contribuyeron significativamente a la comprensión matemática de los fenómenos eléctricos.

La electricidad se produce por los electrones, lo que se explicará a través de la estructura atómica.

Un átomo está formado por protones, electrones y neutrones, siendo el núcleo central donde se encuentran los protones y neutrones.

Protones tienen carga positiva, neutrones son neutros y electrones tienen carga negativa y giran en órbitas alrededor del núcleo.

Un átomo es eléctricamente neutro cuando el número de protones es igual al de electrones.

La masa del electrón es 9,1 x 10^-31 kg, significativamente menor que la del protón.

La masa del protón es 1835 veces mayor que la del electrón.

Un cuerpo carga negativamente si gana electrones y positivamente si los pierde.

Los fenómenos naturales como los relámpagos y las auroras boreales son resultado de la naturaleza eléctrica de la materia.

La electricidad por flotación se debe al desequilibrio eléctrico generado por el frotamiento de un cuerpo con otro, causando la transferencia de electrones.

El contenido del canal 'físicas matemáticas' es una invitación a aprender más sobre la electricidad y sus fenómenos a través de un curso completo.

Transcripts

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los invito a suscribirse a mi canal

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físicas matemáticas

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bienvenidos al curso de electrostática

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electro dinámica y magnetismo

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en este vídeo vamos a ver electrostática

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la electricidad y el rato

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la electricidad es una forma de energía

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que produce efectos luminosos mecánicos

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caloríficos químicos entre otros y que

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se debe a la separación o movimiento de

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los electrones que forman los átomos

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y la pregunta es dónde se produce esta

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energía la energía se produce en las

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centrales eléctricas a partir de la

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transformación de la energía primaria y

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cuál es la energía primaria la

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hidráulica la térmica la solar la

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nuclear la eólica entre otros de ahí

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está cortada a través de las redes

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eléctricas hasta los núcleos de

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población e industrias siendo entonces

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transformada en otra forma de energía

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energía secundaria y se transforma en

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luz calor sonido movimiento etc

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a continuación vamos a ver los

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antecedentes históricos de la

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electricidad hacia el año 600 antes de

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cristo tales de mileto descubrió que

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cuando se frota el ámbar enérgicamente

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con una tela tiene la propiedad de

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atraer objetos pequeños y ligeros el

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ámbar puede considerarse como un

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plástico natural

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su nombre en griego es electro y a

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partir de esta raíz produce los nombres

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actuales de electricidad y electrónica

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como vemos en la gráfica cuando se frota

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enérgicamente el ámbar con un pedazo de

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tela atrae trocitos de papel

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hacia el año 1600 william hill verificó

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los materiales como eléctricos y no

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eléctricos según su comportamiento con

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respecto a la mar

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en el año 1734 el francés charles de

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fine observó que afrontar una barra de

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vidrio con una piel atraía unos objetos

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pero a otros lo repetían

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hacia mediados del siglo 18 benjamín

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franklin llamó estos dos clases de

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electricidad positiva y negativa

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la ley cuantitativa de la atracción y

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repulsión eléctrica fue formulada por

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chalés colom en el año de

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1777

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luego michael faraday dio gran

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importancia a los fenómenos eléctricos

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que se desarrollan y se transmite

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más adelante esta idea fue expresada

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matemáticamente por james maxwell según

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un cuerpo electrizado determinan la

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formación de un cuerpo eléctrico en el

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espacio que lo rodea

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ya viendo la línea del tiempo un poco de

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historia ahora vamos a ver el origen de

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la electricidad

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y con esto podemos decir que hoy en día

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la ciencia considera que la electricidad

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se produce por los electrones por esta

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razón explicaremos a continuación la

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estructura atómica

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y que es el átomo y la partícula más

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pequeña a la que puede reducirse un

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elemento y que conserva las propiedades

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de dicho elemento

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tenemos una molécula de agua tenemos dos

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átomos de hidrógeno y tenemos un átomo

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de oxígeno

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es decir al reducir el tamaño de una

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molécula de agua se descompone en dos

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átomos de hidrógeno y uno de oxígeno

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de acuerdo con la teoría con la

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estructura atómica de amor un átomo está

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formado de tres partículas subatómicas

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y cuáles son estas partículas los

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protones los electrones y los neutrones

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y que es el núcleo en la parte central

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de un átomo ya que contiene a los

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protones y a los neutrones

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los protones tienen carga eléctrica

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positiva mientras que los neutrones son

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eléctricamente neutros

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los electrones giran en órbitas

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alrededor del núcleo de un átomo y

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tienen carga negativa

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y podemos decir que en condiciones

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normales un átomo es eléctricamente

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neutro esto significa que el número de

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protones es igual al número de

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electrones

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en esta imagen vemos un átomo de cobre

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que está formada por 29 electrones 29

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protones y 29 neutrones

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y para poder comprender un poco más ese

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tema y para poder desarrollar más

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adelante los ejercicios tenemos que

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aprendernos unas masas de algunos

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elementos como cuál es la masa del

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electrón que equivale a 9,1 por 10 a la

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menos 31 kilogramos

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con base a esta masa podemos realizar

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algunos ejercicios más adelante la masa

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del protón

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167 por 10 a la menos 3 kilogramos en

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concreto la masa del protón es mil

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ochocientos treinta y cinco veces mayor

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que la de un electrón

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ahora si un cuerpo gana electrones

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decimos que se carga negativamente en

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tanto que si los pierden se carga

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positivamente

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en estas dos imágenes vemos otros dos

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fenómenos como los relámpagos que es

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esta imagen y las auroras boreales que

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están son el resultado de una misma

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causa la naturaleza eléctrica de la

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materia

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no hay materia sin energía eléctrica ni

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energía eléctrica sin materia

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por lo tanto con base a estas dos

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imágenes que vimos anteriormente decimos

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que la eléctrica ción por flotación se

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debe a que al frotar un cuerpo contra

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otro algunos electrones pasan de uno de

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los cuerpos al otro

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así se produce en cada objeto un

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desequilibrio eléctrico uno de los

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cuerpos gana electrones es decir se

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carga negativamente mientras que el otro

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pierde electrones o sea se carga

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positivamente

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en la siguiente imagen vemos tres

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ejemplos ejemplo en prowein ejemplo c en

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el ejemplo a en este ejemplo vemos dos

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barras de vidrio es decir juntas son

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positivamente las barras de vidrio son

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positivamente frotadas entre sí el cual

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se repelan mutuamente

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en el ejemplo y en este ejemplo vimos

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dos pedazos de ámbar es decir juntos o

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negativamente cortados entre sí el cual

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se repelan

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mutuamente y en el ejemplo si vemos una

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barra de vidrio el cual es la positiva

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frotando y un pedazo de ámbar que el

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negativo el cual se atraen mutuamente

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positivo y negativo

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los invito a utilizar a mi canal físicas

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