Para comprender este concepto, es necesario saber que los átomos están conformados por muchas partículas subatómicas, entre los más conocidos y expuestos para todos en el colegio bajo el modelo establecido por Rutherford (el más conocido), están los neutrones, protones y electrones.
Ilustración 1, estructura del átomo, modelo Rutherford
Los electrones, como se muestran en la ilustración 1, poseen cargas negativas, mientras que los protones; positivas. Por lo que debido a la ley física de cargas (que estipula que dos cargas de signo opuesto se atraen y dos cargas del mismo signo se repelen), cualquier electrón es atraído por un protón de carga positiva equivalente.
Basándose en la teoría anterior y siendo prácticos (puesto que, enseñar física no es el objetivo de este texto), si en el extremo de un material, se crea un exceso de electrones, esto hará que en el otro extremo se cree una carencia de los mismos (puesto que estaría cargado positivamente respecto al extremo con exceso de electrones), por lo que los electrones del polo cargado negativamente tenderán a desplazarse hacia el otro extremo (polo positivo o cargado positivamente). A esta circulación de electrones, se le llama “electricidad”.
Para comprender de mejor manera este último párrafo, es bueno imaginar el flujo del agua en una manguera (llena de agua) de jardín que posee un aspersor en uno de los extremos mientras el otro está conectado a una llave. Mientras la llave esté cerrada, el agua no circulará y se mantendrá dentro de la manguera; Cuando se abra la llave, se producirá un exceso de agua dentro de la misma, haciendo que sea expulsada.
El flujo de los electrones se produce hasta que se logre el equilibrio en ambos extremos del conductor, es decir que a medida que los electrones se desplacen de un extremo a otro, el polo negativo será cada vez menos negativo y el positivo; menos positivo, hasta llegar un momento en el que ambos extremos tengan una carga global neutra. Llegado este punto, el flujo de electrones cesará. Con el fin de evitar esta situación, en la práctica se utilizan las fuentes de alimentación externa para establecer contantemente la diferencia inicial de cargas entre los extremos del conductor, tal como si fuera una bomba de agua. De esta manera, mientras el generador o fuente de alimentación funcione, el desplazamiento de electrones no cesará.
Ilustración 2, Ejemplo gráfico de la ley de cargas
Basándose en la teoría anterior y siendo prácticos (puesto que, enseñar física no es el objetivo de este texto), si en el extremo de un material, se crea un exceso de electrones, esto hará que en el otro extremo se cree una carencia de los mismos (puesto que estaría cargado positivamente respecto al extremo con exceso de electrones), por lo que los electrones del polo cargado negativamente tenderán a desplazarse hacia el otro extremo (polo positivo o cargado positivamente). A esta circulación de electrones, se le llama “electricidad”.
Para comprender de mejor manera este último párrafo, es bueno imaginar el flujo del agua en una manguera (llena de agua) de jardín que posee un aspersor en uno de los extremos mientras el otro está conectado a una llave. Mientras la llave esté cerrada, el agua no circulará y se mantendrá dentro de la manguera; Cuando se abra la llave, se producirá un exceso de agua dentro de la misma, haciendo que sea expulsada.
Ilustración 3, Flujo de agua creado a partir del exceso de agua en una manguera
El flujo de los electrones se produce hasta que se logre el equilibrio en ambos extremos del conductor, es decir que a medida que los electrones se desplacen de un extremo a otro, el polo negativo será cada vez menos negativo y el positivo; menos positivo, hasta llegar un momento en el que ambos extremos tengan una carga global neutra. Llegado este punto, el flujo de electrones cesará. Con el fin de evitar esta situación, en la práctica se utilizan las fuentes de alimentación externa para establecer contantemente la diferencia inicial de cargas entre los extremos del conductor, tal como si fuera una bomba de agua. De esta manera, mientras el generador o fuente de alimentación funcione, el desplazamiento de electrones no cesará.
