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Los electrones de las órbitas externas del átomo son atraídos hacia el núcleo con la fuerza menor que los electrones cuyas órbitas están más próximas a él. Estos electrones externos pueden ser expulsados de sus órbitas con facilidad, mientras que los electrones de las órbitas internas se denominan ”electrones fijos” porque no se lo puede expulsar de sus órbitas.
Los átomos y moléculas de un material está en movimiento disperso perpetuo, van dependiendo de la intensidad de este movimiento del material, de la temperatura y de la presión. Este movimiento hace que los electrones de los anillos exteriores abandonen sus órbitas, y se han convertido en ”electrones libres”
”Los electrones libres” son atraídos hacia donde se encuentran otros átomos que han perdido electrones, dando como resultado un continuo paso de electrones de átomo a átomo dentro del material.
El movimiento disperso de los ”electrones libres” de un átomo hacia otro es normalmente igual en las diversas direcciones, de manera que ninguna parte del material en particular gana ni pierde electrones. Cuando los electrones hacen la mayor parte de los movimientos se producen en la misma direccion, de manera que parte del material pierde algunos electrones mientras que por otra parte empiece a ganar electrones, el movimiento neto o flujo se denomina ”Flujo de corriente”
Imaginemos que examinamos con mayor detenimiento lo que sucede dentro de un material cuando se comienza a
circular en una corriente de electrones. Como conocemos, los protones tienen carga positiva y carga negativa y
los neutrones carecen de carga. Cuando un átomo pierde varios electrones libres, podemos saber qué cargas
iguales se rechazan y que cargas diferentes se atraen. Alrededor de cada carga, ya sea positiva o negativa, hay
diversas lineas de fuerzas invisibles que se dispersan en todas las direcciones, y el área ocupada por esas
lineas se denomina ”Campo eléctrico”.
Si un electrón se acerca a una carga positiva, los dos campos se estirarán y se atraerán entre si, aunque exista una cierta distancia entre ellos. Esto es la atracción entre la carga positiva del nucleo y los electrones de la órbita externa la que determina las caracteristicas eléctricas de un material. Si el átomo de un material en particular está construído de modo que la atracción entre el núcleo positivo y los electrones externos sea muy pequeña, los electrones externos tienen la libertad para que abandonen el átomo cuando se los somete a la influencia de campos eléctricos.
Un ejemplo son las pilas, hemos aprendido que la pila seca posee una propiedad especial de tener un exceso de electrones en el terminal negativo y una escaséz de electrones en el teminal positivo. En el movimiento en que se conecta el conductor entre los dos polos de la pila, habrá un exceso de electrones en el extremo positivo. En el extremo negativo, los electrones en exceso han localizado un lugar al cual se dirigen. Los campos eléctricos de estos electrones presionan sobre los electrones de los átomos del cable, y algunos de estos electrones externos son expulsados de sus átomos respectivos.
Estos campos eléctricos de los átomos externos son atraidos fuertemente por el campo eléctrico del terminal positivo, y algunos de los electrones salen de sus átomos y se desplazan hacia el extremo positivo. Cuando los electrones salen de sus respectivos átomos, los átomo adquieren cargas positivas y los electrones de los átomos siguientes son atraidas hacia el extremo positivo y el proceso se vuelve a repetir.
Pensemos, si usted tropieza con alguna dificultad para imaginar lo que sucede dentro del conductor, haga de cuenta que examina una situacion similar en la que intervienen componentes más comunes. Imaginate un trozo de caño grande en cuyo interior estan suspendidas con alambre muchas pelotas de golf. Cada pelota representa un átomo con sus electrones fijos. Ahora rellene todo el espacio comprendido entre las pelotas de golf con municiones de metal como la de los cartuchos para rifles. Este ejercicio representa la pila seca.
Una situacion muy parecida existe entre el caño y el conductor de la corriente eléctrica. ¿cual es la diferencia principal?. La diferencia principal radica en que el caño las municiones de metal presionan directamente unas sobre otras, mientras que el conductor los electrones mismos no se tocan, si no que sus campos eléctricos se empujan unos a otros.
Dado que los electrones se rechazan entre si y son atraidos por las cargas positivas, siempre tienden a
desplazarse desde un punto que hay exceso de electrones hacia otro punto donde falta electrones. Su estudio de
la descarga de las cargas estáticas le han demostrado que, cuando se conecta una carga positiva con una carga
negativa, el exceso de electrones de la carga negativa avanza hacia la carga positiva.
El flujo de corriente se puede producir en cualquier material en que haya ”electrones libres”, si bien únicamente nos interesa el flujo de corriente en los conductores metálicos.
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