¿Cómo funciona la atracción electrostática?

Estamos haciendo electrostática en mi clase de física y acabamos de terminar de discutir el hecho de que las cargas iguales se repelen entre sí, mientras que las cargas diferentes se atraen. Tengo la vaga idea de que una carga está determinada por un número impar de protones/electrones. Pero, ¿cómo funcionan los cargos? ¿Cuáles son los mecanismos de atracción y repulsión, a nivel atómico?

Respuestas (1)

A nivel atómico, lo que tienes son partículas cargadas que se atraen y se repelen entre sí en función de sus cargas eléctricas, a través de las mismas interacciones electrostáticas que acabas de conocer.

La interacción electromagnética es fundamental, y no se puede explicar en términos de otra cosa; puedes pretender explicarlo a través de otros medios, pero eso en última instancia está creando un razonamiento circular. Hay una razón por la que el electromagnetismo es una interacción fundamental : simplemente es algo que sucede.

Sin embargo, como de costumbre (si cambias las cargas por imanes), Feynman lo explica mejor, en la clásica entrevista de Feynman sobre los imanes y "¿por qué?" preguntas , así que voy a robar descaradamente de la transcripción :

son las mismas repulsiones eléctricas que intervienen en mantener el dedo alejado de la silla porque son fuerzas eléctricas en detalles menores y microscópicos. [...] Resulta que la fuerza magnética y eléctrica con la que quiero explicar esta repulsión en primer lugar es lo que en última instancia es lo más profundo con lo que tenemos que empezar para explicar muchas otras cosas que todo el mundo simplemente aceptaría. Sabes que no puedes pasar la mano por la silla; eso se da por sentado. Pero que no puedas pasar la mano por la silla, cuando se mira más de cerca, implica las mismas fuerzas repulsivas que aparecen en los imanes. [...]

Es una fuerza que está presente todo el tiempo y es muy común y es una fuerza básica de casi - quiero decir, podría ir un poco más atrás si me volviera más técnico - pero en un nivel inicial solo tengo que decirte que es va a ser una de las cosas que tendrás que tomar como un elemento del mundo: la existencia de repulsión magnética, o atracción eléctrica, atracción magnética.

No puedo explicar esa atracción en términos de cualquier otra cosa que te sea familiar. Por ejemplo, si dijéramos que los imanes se atraen como si fueran gomas, te estaría engañando. Porque no están conectados por bandas elásticas. Pronto estaría en problemas. Y en segundo lugar, si fuera lo suficientemente curioso, me preguntaría por qué las bandas elásticas tienden a juntarse nuevamente, y terminaría explicándolo en términos de fuerzas eléctricas, que son las mismas cosas que estoy tratando de usar. gomas elásticas para explicar. Así que he hecho trampa muy mal, ya ves. Así que no voy a poder darte una respuesta de por qué los imanes se atraen, excepto para decirte que lo hacen.

Y decirles que ese es uno de los elementos en el mundo, hay fuerzas eléctricas, fuerzas magnéticas, fuerzas gravitatorias y otras, y esas son algunas de las partes. Si fueras estudiante, podría ir más allá. Podría decirles que las fuerzas magnéticas están muy íntimamente relacionadas con las fuerzas eléctricas, que la relación entre las fuerzas de gravedad y las fuerzas eléctricas sigue siendo desconocida, etc. Pero realmente no puedo hacer un buen trabajo, ningún trabajo, al explicar la fuerza magnética en términos de algo más con lo que estés más familiarizado, porque no lo entiendo en términos de nada más con lo que estés más familiarizado.