Cuando se dice que la carga "se mueve" por un objeto, como si la carga negativa se moviera hacia el borde de un objeto y las cargas se polarizaran, ¿significa esto que los electrones se han movido hacia el borde del objeto, o significa que átomos cargados negativamente se movieron hacia el borde del objeto? ¿O significa que la magnitud real de la carga contenida en los electrones se movió hacia el borde del objeto? Si tienes un globo con carga negativa y lo mueves junto a una pieza de metal, se dice que los electrones repelen los electrones del globo y se alejan lo más posible. ¿Significa esto que los electrones literalmente se separan de sus átomos y se alejan, o significa que los átomos que contienen los electrones también se alejan?
Tomando el cobre (número atómico 29) como ejemplo de un buen conductor eléctrico en estado sólido (y líquido).
En promedio hay iones de cobre positivos Cu
con 28 electrones en órbita (ligados) y por cada ion un electrón libre/móvil (no ligado).
Cuando no se aplica un campo eléctrico externo, estos electrones libres que tienen energía térmica se mueven al azar por todo el metal, al igual que las moléculas de un gas.
En el sólido, los iones de cobre positivos están fijados en una red y vibran alrededor de una posición media.
Cuando se aplica un campo eléctrico, los electrones libres pueden moverse bajo la influencia del campo eléctrico. Son estos electrones libres los que hacen que el cobre sea un buen conductor de electricidad (y calor). Los iones positivos se fijan en la red y, por lo tanto, solo pueden mover muy poco su posición media.
Si el estado final es tal que el movimiento neto de los electrones libres es cero (electrostática), entonces la redistribución de cargas por todo el metal es tal que el campo eléctrico producido por las cargas inducidas como resultado del movimiento de los electrones libres es igual y opuesto al campo eléctrico aplicado externamente, por lo que el campo neto en el conductor es cero.
Entonces, cuando ve diagramas de conductores con cargas positivas y negativas, la región etiquetada con carga negativa es aquella en la que hay un excedente neto de electrones libres y la región y la región con cargas positivas es una que tiene un déficit neto. de electrones libres.
Por lo general, los electrones son los portadores de carga más móviles, por lo que en la mayoría de los casos donde "la carga se mueve", es el resultado del movimiento de los electrones. Pero en un acelerador de partículas donde aceleras protones, la carga que se mueve es un protón, no un electrón...
Dependiendo de la estructura de un objeto, si es un sólido, eso significa casi por definición que los átomos tienen una ubicación fija en el objeto, de modo que la polarización es causada por el movimiento de los electrones. Si un objeto termina cargado positivamente, es porque se le quitaron electrones; si tiene carga negativa es porque se agregaron electrones. Es mucho más fácil agregar un electrón que quitar un núcleo...
Jaime
floris