Fuerza Electroestática

La fuerza electroestática es una fuerza que opera entre cargas. Establece que las cargas del mismo tipo se repelen, mientras que las cargas del tipo opuesto se atraen. Los opuestos se atraen, como se repelen. La cantidad de fuerza que actúa sobre dos cargas depende de lo cerca que estén la una de la otra. Cuanto más cerca estén dos cargas, mayor será la fuerza (tanto de empuje como de atracción). Debido a la fuerza electrostática, los electrones alejan a otros electrones y los protones los atraen

Flujo de carga

Ahora tenemos todas las herramientas para entender cómo se produce el flujo de carga. Los electrones de los átomos pueden actuar como nuestros portadores de carga, porque cada electrón tiene una carga negativa. Si somos capaces de liberar un electrón de un átomo y obligarlo a moverse, también somos capaces de crear electricidad. Consideremos el modelo atómico de un átomo de cobre, una de las fuentes elementales favoritas de flujo de carga. En su estado de equilibrio, el cobre tiene 29 protones en su núcleo e igual número de electrones orbitando a su alrededor. Los electrones orbitan a distintas distancias del núcleo del átomo. Los electrones más cercanos al núcleo sienten una atracción mucho mayor hacia el centro que los que se encuentran en órbitas lejanas. Los electrones más externos de un átomo se denominan electrones de valencia; son los que menos fuerza necesitan para ser liberados por un átomo. Los electrones más cercanos al núcleo son difíciles de eliminar, mientras que el electrón de valencia (anillo exterior) requiere relativamente poca energía para ser expulsado del átomo. Utilizando una fuerza electrostática suficiente sobre el electrón de valencia, ya sea empujándolo con una carga negativa o atrayéndolo con una carga positiva, podemos sacar el electrón de la órbita alrededor del átomo, creando así un electrón libre. Consideremos ahora un cable de cobre: materia llena de innumerables átomos de cobre. Nuestro electrón libre está flotando en un espacio entre los átomos, es atraído y empujado por las cargas en ese espacio. En este caos, el electrón libre acaba encontrando un nuevo átomo al que unirse; así, la carga negativa expulsa otro electrón de valencia del átomo. Ahora un nuevo electrón está a la deriva por el espacio libre tratando de hacer lo mismo. Este efecto en cadena puede continuar indefinidamente para crear un flujo de electrones llamado corriente eléctrica.

Conductividad

Los elementos con alta conductividad, que tienen muchos electrones libres, se llaman conductores. Son los tipos de materiales utilizados para fabricar cables y otros componentes que facilitan el flujo de electrones. Metales como el cobre, la plata y el oro suelen ser las principales opciones como buenos conductores.