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Central nuclear de Isar, Alemania

Piscina de combustible nuclear gastado

Turbina de una central nuclear

¿Qué es un electrón? Masa, carga y características

¿Qué es un electrón? Masa, carga y características

Un electrón es una partícula elemental estable cargada negativamente. Junto con los neutrones y protones es una de las tres sub partículas que componen un átomo. Por este motivo también se la puede definir como una partícula subatómica. Forma parte del grupo de los leptones.

Pueden aparecer en estado libre (sin estar unidos a ningún átomo) o atados al núcleo de un átomo.

Para la medición de este tipo de partículas a menudo se utiliza la trampa de Penning.

Existen electrones en los átomos en capas esféricas de diversos radios. Estas capas esféricas representan los niveles de energía. Cuanto más grande sea el caparazón esférico, mayor será la energía contenida en esta partícula elemental.

Energía eléctrica

En los conductores eléctricos, los flujos de corriente son los electrones de los átomos que circulan de forma individual de un átomo a otro en la dirección del polo negativo al polo positivo del conductor eléctrico. Es lo que llamamos energía eléctrica o electricidad.

Pese a que suelen formar parte de los átomos, existen electrones que forman haces en el vacío o se trasladan de forma independiente por la materia.

¿Qué es un electrón? Masa, carga y característicasEn los materiales semiconductores, el corriente eléctrico también se produce mediante el movimiento de estas subpartículas.

Carga eléctrica del electrón

La carga de un electrón es de 1.60 x 10-19 C.

La cantidad de carga eléctrica no se mide en términos de la carga de una única subpartícula debido a que es extremadamente pequeña. En su lugar, se utiliza el Coulomb, con símbolo C. El Coulomb es la unidad estándar de cantidad de carga eléctrica. Un Coulomb representa alrededor de 6,24 x 1018 electrones.

La carga de una única de estas subpartículas es considerada como la unidad de carga eléctrica elemental. Se le asigna polaridad negativa, por eso decimos que tiene carga eléctrica negativa.

Desde el punto de vista físico, los protones y los electrones tienen la misma carga elemental pero con signo opuesto. El protón tiene carga positiva.

¿Cómo se determinó? Experimento de la gota de aceite de Millikan

El propósito del experimento de la gota de aceite de Robert Millikan y Harvey Fletcher fue determinar la carga de un solo electrón. Lo hicieron manteniendo una pequeña gota de aceite flotando entre dos placas de condensador.

Descubrieron que los valores medidos siempre eran un múltiplo de la misma carga. Interpretaron esto como una carga en un solo electrón: 1,602 × 10−19 Coulomb.

En 1923 Millikan ganó el Premio Nobel de Física.

Masa del electrón

Su masa es aproximadamente de  9.11 x 10-31 kg.

Los electrones que se mueven a una fracción apreciable de la velocidad de la luz tienen una mayor masa a causa de los efectos relativistas. Es decir, la masa del electrón aumenta con la velocidad, de acuerdo con las predicciones de Albert Einstein.

Historia y descubrimiento

El electrón fue la primera partícula elemental descubierta.

En 1895 Jean Perrin, analizando la carga eléctrica de los llamados rayos catódicos, demostró que transportaban carga negativa.

Joseph John Thomson consiguió determinar la carga específica de las partículas. En 1906 Thomson ganó el Premio Nobel de Física.

Millikan aprovechó el trabajo de Thomson para realizar el experimento de la gota de aceite. En este experimento pudo medir la carga y la masa

La producción de electrones libres han hecho desarrollar la electrónica.

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Fecha publicación: 27 de octubre de 2016
Última revisión: 11 de junio de 2020