El escenario el el que se presentan los sucesos es el espacio tridimensional descrito por la geometría euclidiana, y las cosas cambian en un medio llamado tiempo.
Los elementos sobre este escenario son las partículas, y estas partículas poseen propiedades.
Una de estas propiedades es la inercia, es decir, la propiedad que tienen los cuerpos a permanecer en un estado de reposo o movimiento, siempre que las fuerzas sean igual a 0. Como consecuencia, un cuerpo mantiene su estado de reposo si las fuerzas son nulas.
Las fuerzas conocidas a principios del siglo XX eran dos. Una complicada fuerza de interacción que mantenía diferentes átomos en diferentes combinaciones. La otra fuerza conocida era una interacción de largo alcance que variaba inversamente proporcional al cuadrado de la distancia y directamente proporcional al producto de las masas. La denominada ley de gravitación.
Lo que no se sabía era por qué las cosas permanecen en movimiento, o por qué existe la gravitación.
Tampoco se conocía mucho sobre las fuerzas a escala atómica. ¿Por qué un carbono atrae a 1 oxígeno o a 2 oxígenos pero no a 3? ¿Cuál es el mecanismo de la interacción entre los átomos?
La gravedad es una fuerza demasiado débil, por lo que debemos imaginar una fuerza análoga, que también varíe inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. En la gravedad cada objeto atrae a todos los demás, pero en esta nueva fuerza que buscamos eso no puede pasar. De lo contrario un carbono podría atraer a infinitos oxígenos. Es necesario que existan dos tipos distintos de objetos. La principal propiedad de esta fuerza es que objetos diferentes se atraen y objetos iguales se repelen. Para expresar esto utilizamos una nueva magnitud, y propiedad de las partículas, que denominamos carga.
Para dar una idea de lo mucho más fuerte que es la electricidad respecto a la gravitación, consideremos dos granos de arena de un milímetro de diámetro, separados una distancia de treinta metros. Si ambos estuvieran cargados con cargas opuestas, ¡habría una fuerza de atracción de tres millones de toneladas entre los dos!
Vasta con un exceso o déficit de carga muy pequeño para apreciar los efectos eléctricos.
Gracias al descubrimiento de la electricidad los átomos fueron más fáciles de comprender.
Se pensaba que los átomos tienen un núcleo muy masivo cargado positivamente, y este núcleo está rodeado de electrones muy ligeros. Esto explica por qué la no hay diferencia de masa apreciable entre dos elementos, uno cargado y otro con carga nula.
A partir de este descubrimiento se sucedieron otros descubrimientos también relacionados con el tema.
La primera interpretación que se le dio a la fuerza eléctrica era que la carga positiva atraía a la negativa.
Posteriormente se vio que era más adecuada la interpretación que dice que una carga distorsiona el espacio de modo que cuando colocamos otra carga, esta siente una atracción o una repulsión dependiendo del signo.
Así surgió la idea de campo eléctrico, y a partir de esta idea extremos dos reglas fundamentales;
a) Las cargas crean un campo.
b) Las cargas situadas en los campos experimentan fuerzas y se mueven.
Pongamos un ejemplo del campo eléctrico.
Si cargamos electricamente un objeto, digamos un peine, y luego colocamos un pedazo de papel cargado a cierta distancia y movemos el peine de un lado a otro, el papel responderá apuntando siempre al peine.
Si lo movemos más rápidamente, se verá que el papel se queda un poco rezagado. Hay un retraso en la acción. Si alejamos el papel cargado el retraso es mayor.
Aquí observamos algo interesante; aunque las fuerzas entre dos objetos cargados deberían variar de forma inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, cuando movemos una carga se encuentar que la influencia se extiende mucho más lejos de lo que podríamos imaginar a simple vista.
Esto es debido a la existencia de otro campo que va siempre aparejado al eléctrico y denominamos campo magnético.
Pongamos otra analogía.
Si estamos en una piscina y tenemos un corcho flotando cerca podemos moverlo directamente desplazando el agua con otro corcho. Si miramos únicamente los corchos podemos advertir que uno se mueve en consecuencia del otro, es decir, hay algún tipo de interacción entre ellos. Por supuesto, lo que realrealmente hacemos es perturbar el agua; el agua perturba entonces el otro corcho. Podríamos construir una "ley" según la cual si desplazamos el agua un poco, un objeto cercano se moverá.
Si ponemos el corcho más lejos, se moverá menos. Por el contrario si agitamos el corcho en ver de mover el agua, el otro corcho más alejado se moverá más dado que las ondas tienen una influencia mayor a distancia.
Por consiguiente, la idea de interacción directa debe ser reemplazada par la existencia del agua, o lo que en nuestro caso, campo electromagnético.
El campo electromagnético es capaz de transportar ondas. Algunas de estas ondas son luz, otras emisiones radiofónicas, pero a todas las llamamos ondas electromagnéticas. La única diferencia entre las ondas electromagnéticas es la frecuencia de oscilación.
Este es el denominado espectro electromagnético, por el que clasificamos las ondas:
Posteriormente se vio que era más adecuada la interpretación que dice que una carga distorsiona el espacio de modo que cuando colocamos otra carga, esta siente una atracción o una repulsión dependiendo del signo.
Así surgió la idea de campo eléctrico, y a partir de esta idea extremos dos reglas fundamentales;
a) Las cargas crean un campo.
b) Las cargas situadas en los campos experimentan fuerzas y se mueven.
Pongamos un ejemplo del campo eléctrico.
Si cargamos electricamente un objeto, digamos un peine, y luego colocamos un pedazo de papel cargado a cierta distancia y movemos el peine de un lado a otro, el papel responderá apuntando siempre al peine.
Si lo movemos más rápidamente, se verá que el papel se queda un poco rezagado. Hay un retraso en la acción. Si alejamos el papel cargado el retraso es mayor.
Aquí observamos algo interesante; aunque las fuerzas entre dos objetos cargados deberían variar de forma inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, cuando movemos una carga se encuentar que la influencia se extiende mucho más lejos de lo que podríamos imaginar a simple vista.
Esto es debido a la existencia de otro campo que va siempre aparejado al eléctrico y denominamos campo magnético.
Pongamos otra analogía.
Si estamos en una piscina y tenemos un corcho flotando cerca podemos moverlo directamente desplazando el agua con otro corcho. Si miramos únicamente los corchos podemos advertir que uno se mueve en consecuencia del otro, es decir, hay algún tipo de interacción entre ellos. Por supuesto, lo que realrealmente hacemos es perturbar el agua; el agua perturba entonces el otro corcho. Podríamos construir una "ley" según la cual si desplazamos el agua un poco, un objeto cercano se moverá.
Si ponemos el corcho más lejos, se moverá menos. Por el contrario si agitamos el corcho en ver de mover el agua, el otro corcho más alejado se moverá más dado que las ondas tienen una influencia mayor a distancia.
Por consiguiente, la idea de interacción directa debe ser reemplazada par la existencia del agua, o lo que en nuestro caso, campo electromagnético.
El campo electromagnético es capaz de transportar ondas. Algunas de estas ondas son luz, otras emisiones radiofónicas, pero a todas las llamamos ondas electromagnéticas. La única diferencia entre las ondas electromagnéticas es la frecuencia de oscilación.
Este es el denominado espectro electromagnético, por el que clasificamos las ondas:
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