¿Cómo se comportan las partículas subatómicas en un campo eléctrico?

1. Introducción:

Las partículas subatómicas, como los electrones, los protones y los neutrones, son las unidades fundamentales de la materia. Están cargadas eléctricamente, y su comportamiento en un campo eléctrico es fundamental para comprender la estructura y el funcionamiento del universo.

2. Masa y carga:

La masa de un átomo es una medida de su cantidad de materia y se concentra en el núcleo, porque el núcleo contiene las partículas subatómicas más pesadas (los neutrones y los protones). En comparación, la masa del electrón es insignificante.

La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de las partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas, a través de campos electromagnéticos. Los electrones tienen una carga negativa, los protones tienen una carga de la misma magnitud pero positiva y los neutrones no tienen carga.

Por lo tanto, el núcleo del átomo tiene carga positiva debido a los protones. Los electrones orbitan el núcleo del átomo, contribuyendo muy poco a su masa general pero creando una "nube" de carga negativa. Y la atracción electrostática entre el núcleo positivo y los electrones que se encuentran a su alrededor cargados negativamente es lo que mantiene unido un átomo.

3. Comportamiento de partículas subatómicas en un campo eléctrico

En un campo eléctrico, las partículas subatómicas cargadas se ven afectadas por una fuerza de atracción o repulsión. La dirección de esta fuerza es perpendicular al campo eléctrico y al vector de velocidad de la partícula. Por otro lado, la magnitud de la fuerza eléctrica es proporcional a la carga de la partícula y al campo eléctrico en el que se encuentra.

Los protones, neutrones y electrones se comportan de manera distinta al moverse, a la misma velocidad, en un campo eléctrico.

Cuando se dispara un haz de electrones para pasar en medio de placas cargadas eléctricamente, los electrones se desvían muy fácilmente lejos de la placa negativa en dirección a la placa positiva. Esto demuestra que los electrones tienen carga negativa, dado que las cargas iguales se repelen entre sí. También muestra que los electrones tienen una masa muy pequeña, ya que se desvían fácilmente.

Un haz de protones en la misma cituación, se desvía lejos de la placa positiva, hacia la placa negativa. Esto demuestra que el protón tiene una carga positiva. Y como los protones se desvían menos que los electrones, esto también muestra que los protones son más pesados que los electrones.

Un haz de neutrones no se desvía en absoluto. Lo que demuestra que la partícula es de carácter neutral, no tiene carga, por lo que no se ve atraído o repelido por la placa negativa o positiva de las placas.

4. Hoja de trabajo con preguntas de práctica y sus respuestas

Aquí accedes a una hoja de trabajo con preguntas de práctica extraídas de exámenes estandarizados de química y sus respectivas respuestas.

             


El comportamiento de las partículas subatómicas en un campo eléctrico es una parte fundamental de la física y la química. Este comportamiento explica una amplia gama de fenómenos, desde la estructura del átomo hasta el funcionamiento de los aceleradores de partículas.

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