1-1 fuerzas eléctricas Considere la posibilidad de una fuerza como la gravitación, que varía principalmente en razón inversa quare thes de la distancia, pero que se trata de un

miles de millones de millones de miles de millones de millones de veces más fuerte. Y con otra diferencia. Hay dos tipos de "materia", que podemos llamar positivo y negativo. Al igual que las clases se repelen y atraen a diferencia de los tipos a diferencia de la gravedad, donde sólo hay atracción. ¿Qué pasaría? Un montón de cosas positivas se repelen con una fuerza enorme y hacia fuera en todas direcciones. Un montón de cosas negativas que hagan lo mismo. Pero un montón mezclarse de forma homogénea de positivos y negativos que hacer algo completamente diferente. Las piezas de lo contrario sería reunido por los lugares de interés enormes. El netresult sería que las fuerzas terribles que se balancean a cabo casi a la perfección, mediante la formación de mezclas ajustadas, finos de lo positivo y lo negativo, y entre dos racimos separados de dichas mezclas no habría prácticamente ningún atractivo o JCPulsion en absoluto.

No es una fuerza: la fuerza eléctrica. Y toda la materia es una mezcla de protones positivos y electrones negativos que se atraen y repelen con esta gran fuerza. Tan perfecto es el equilibrio, sin embargo, que al ponerse de pie cerca de otra persona no se siente ninguna fuerza en absoluto. Si hubiera aunque sea un poco de desequilibrio que lo sabría. Si usted estuviera parado a cierta distancia de alguien y cada uno de Fou tuvo electrones uno por ciento más que los protones, la fuerza de repulsión sería increíble. ¿Cuán grande? Lo suficiente como para levantar el Empire State Building? ¡No! Para levantar el Monte Everest? ¡No! La repulsión sería suficiente para levantar un "peso" tothat igual de toda la tierra!

Con estas enormes fuerzas tan perfectamente equilibradas en esta mezcla íntima, que no es difícil de entender que la materia, tratando de mantener sus cargas positivas y negativas en el mejor equilibrio, puede tener una gran rigidez y fuerza. El Empire State Building, por ejemplo, cambios de sólo ocho pies en el viento, porque las fuerzas eléctricas tienen cada electrón y un protón más o menos en su lugar. Por otro lado, si nos fijamos en la materia a una escala lo suficientemente pequeña como lo que vemos sólo unos pocos átomos, cualquier pieza pequeña no, por lo general, tienen un número igual de cargas positivas y negativas, y por lo que habrá fuertes fuerzas eléctricas residuales. Incluso cuando hay un número areequal de ambos cargos en dos pedazos pequeños vecinos, todavía puede belarge netos fuerzas eléctricas debido a que las fuerzas entre cargas individuales que varían! Lversely como el cuadrado de la distancia. Una fuerza neta pueden surgir problemas si una carga negativa de la pieza p es más cercano al positivo que a las cargas negativas de la otra pieza. las fuerzas de atracción puede ser mayor que los repulsivos y no puede haber una atracción neta entre dos trozos pequeños con

no hay cargos por exceso. La fuerza que los átomos holdsthe juntos, y las fuerzas de químicos que mantienen unidas las moléculas, las fuerzas que actúan arereally eléctricos en las regiones donde el equilibrio de carga no es perfecto, o donde las distancias son muy small.You sabe,

por supuesto, que los átomos están hechos con los protones positivos en thenucleus y con los electrones externos. Usted puede preguntar: "Si esta fuerza eléctrica es soterrific, ¿por qué no los protones y electrones acaba de obtener en la parte superior de cada uno?

Si son quieren estar en una mezcla íntima, ¿por qué no lo es aún más íntima? "La respuesta

tiene que ver con los efectos cuánticos. Si tratamos de limitar nuestras electrones en una región de FBAT

está muy cerca de los protones, a continuación, de acuerdo con el principio de incertidumbre que debe tener algo de impulso cuadrado medio de la cual es mayor cuanto más tratamos de limitar. Es

este movimiento, requerido por las leyes de la mecánica cuántica, que mantiene a la atracción eléctrica de presentar los cargos más cerca juntos.

Hay otra pregunta: "¿Qué mantiene unido el núcleo"?

En una nucleusthere son protones varios, todos los cuales son positivos. ¿Por qué no empujar seres separados? Resulta que en los núcleos que hay, además de las fuerzas eléctricas, las fuerzas no eléctricas, llamadas fuerzas nucleares, que son mayores que el electricalforces y que son capaces de mantener los protones juntos a pesar de la electricalrepulsion. Las fuerzas nucleares, sin embargo, tiene un corto alcance de su fuerza cae más rápidamente que offmuch LJR 2 • Y esto tiene una consecuencia importante. Si anucleus tiene demasiados protones en el mismo, se hace demasiado grande, y no va a permanecer juntos. Anexample es el uranio, con 92 protones. Las fuerzas nucleares actúan principalmente entre eachproton (o neutrón) y su vecino más próximo, mientras que las fuerzas eléctricas actúan distancias overlarger, dando una repulsión entre cada protón y todo el núcleo otros enel. Los protones más en un núcleo, más fuerte es la repulsión eléctrica, hasta que, como en el caso de

uranio, el equilibrio es tan delicado que el núcleo está casi listo para volar, aparte de la fuerza eléctrica repulsiva. Si tal núcleo es simplemente "tocado" ligeramente (como se puede hacer mediante el envío de un neutrón lento), se rompe en twopieces, cada una con carga positiva, y estas piezas revienten por energía eléctrica repulsion.The que se libera es la energía

de la bomba atómica. Esta energía se suele llamar "nuclear" de la energía, pero en realidad es "eléctrico" energía liberada fuerzas whenelectrical he vencido al forces.We nuclear atractiva puede pedir, por último, lo que tiene un electrón con carga negativa juntos (sinceit no tiene fuerzas nucleares).

Si un electrón está hecho de un tipo de sustancia, eachpart debe repeler a las otras partes. ¿Por qué, entonces, no se revienten? Pero, ¿theelectron tiene "partes"? Tal vez

debemos decir que el electrón es sólo un punto de andthat fuerzas eléctricas actúan solamente entre los

diferentes cargas puntuales, de modo que no los electrondoes actúan sobre sí misma. Tal vez. Todo

que podemos decir es que la cuestión de whatholds el electrón juntos ha producido muchas dificultades en los intentos de la teoría de forma completa del electromagnetismo. La pregunta nunca ha sido answered.We overselves se entretienen hablando de este tema un poco más en capítulos posteriores. Como hemos visto, debemos esperar que se trata de una combinación

de las eléctricas forcesand mecánica cuántica efectos que van a determinar la estructura detallada de los materiales a granel, y, por tanto, sus propiedades. Algunos materiales son suaves duro, someare. Algunos son eléctricos "conductores", porque sus electrones son tomove gratuita sobre,

mientras que otros son "aisladores", debido a que sus electrones se mantienen firmemente toindividual átomos.

Consideraremos después cómo algunas de estas propiedades se acerca, pero que

es un tema muy complicado, así que vamos a empezar mirando las electricalforces sólo en situaciones simples. Comenzaremos por tratar sólo las leyes de la electricidad como el magnetismo, que es realmente una parte del mismo tema. Hemos dicho que la fuerza eléctrica, como una fuerza de la gravedad, disminuye inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas. Esta relación se conoce como la ley de Coulomb. Pero no es precisamente cierto cuando las cargas se mueven, las fuerzas eléctricas dependen también de los movimientos de los cargos de una manera complicada. Onepart de que la fuerza entre cargas en movimiento que llamamos el campo magnético

la fuerza.

Es aspecto reallyone de un efecto eléctrico. Es por eso que nosotros llamamos el tema "electromagnetismo." Hay un principio general importante que hace posible el tratamiento de elec

fuerzas electromagnéticas de una manera relativamente simple. Nos encontramos, de un experimento, que theforce que actúa sobre un determinado cargo, no importa cuántos otros cargos thereare o cómo se están moviendo-sólo depende de la posición de ese particularcharge, en la velocidad de la carga, y en la cantidad de carga . Podemos writethe la fuerza

F en una carga q se mueve con una velocidad v como

F = q (E + VXB).

(1.1)

Llamamos E del campo eléctrico y B el campo magnético en el lugar de lo importante cargo alguno.El es que las fuerzas eléctricas de todas las otras cargas en theuniverse se puede resumir por dar sólo estos dos vectores. Sus valores willdepend en donde

la carga es, y puede cambiar con el tiempo.

Por otra parte, si se sustituye ese cargo con otro de carga, la fuerza sobre el nuevo cargo será proporcional a Justin a la cantidad de carga, siempre y cuando todo el resto de los cargos en el

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