Cuando pensamos en la electricidad, normalmente usamos la analogía de los electrones que fluyen a través de los cables (como el agua a través de las tuberías), pero en realidad eso es solo una visión simplista del problema.
En realidad, excepto cuando se trata de cables (y otros sustratos conductores unidos físicamente), esta analogía no es suficiente. De hecho, el concepto mismo de “corriente” no tiene realmente sentido, excepto en esas condiciones. Entonces, de manera más general, debemos definir nuestra observación de la electricidad como una diferencia de voltaje (y su cambio).
Supongamos que tenemos una esfera con carga negativa (electrones adicionales) y otra con carga positiva (electrones perdidos) la misma cantidad. Sin un sustrato conductor, podemos hipotéticamente mantener este voltaje para siempre ya que los electrones adicionales no pueden pasar de una esfera a la otra (en un sentido probabilístico de la mecánica cuántica).
Ahora supongamos que conectamos los dos objetos con algo conductor (veremos cómo se puede conducir la electricidad en un momento). Luego, el exceso de electrones tenderá a moverse hacia el área donde faltan electrones hasta que ambos objetos sean eléctricamente neutros.
- ¿Cómo ayuda BOINC en la investigación científica?
- ¿Por qué la luz verde no promueve la fotosíntesis muy bien?
- ¿Cuáles son los grandes saltos contemporáneos en la ciencia?
- ¿La negación del cambio climático es política, económica, religiosa o ninguna de las anteriores?
- ¿Cuál es una ciencia interesante detrás de los planes de Gigafactory?
Supongamos que utilizamos un cable. Podría sentirse tentado a afirmar que los electrones de la esfera negativa fluyen a través del cable hacia la esfera positiva, como sugiere nuestra analogía con el agua, pero eso no es lo que realmente sucede. Imagina que el alambre consiste en pequeños segmentos. Luego, la esfera positiva intentará robar electrones del segmento de alambre más cercano a él. Ese segmento (ahora positivo) intentará robar electrones del siguiente hacia abajo, y así sucesivamente. Mientras tanto, la esfera negativa tratará de regalar electrones. El proceso completo no es tan discreto como lo he descrito aquí, pero es una herramienta útil para visualizar el caso continuo si ha tomado el cálculo.
Ahora supongamos que usamos agua salada. El agua salada puede tener muchos iones positivos (Na +) y negativos (Cl-), pero es eléctricamente neutra. Lo mismo sucederá. La esfera positiva atraerá los iones negativos en el agua e intentará robar el exceso de electrones. La esfera negativa atraerá los iones positivos y tratará de regalar electrones. En algún punto intermedio, los ATOMS Na y Cl (recordar que algunos de ellos se desionizaron debido a su interacción con las esferas) intercambiarán electrones y se convertirán de nuevo en iones. El resultado nos dará algo similar a cuando usamos un cable, excepto que en lugar de facilitar el intercambio de electrones a través del metal, lo hemos hecho moviendo los iones.
Esperemos que esto le dé una mejor idea de cómo los compuestos iónicos pueden conducir la electricidad. Sin embargo, tenga en cuenta que esto también significa que un bloque sólido de sal NO conduce la electricidad, ya que los iones no son libres de moverse. Sin embargo, la sal disuelta en agua y la sal líquida (si realmente la derritieras) sin duda serían excelentes conductores.