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Recordando... ¿Qué es un electrón libre?

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En este Módulo se explicarán las propiedades de los Conductores en Equilibrio Electróstatico a la luz de la Ley de Gauss. Para una mejor comprensión de este módulo se pone a consideración del estudiante un repaso básico de temas como electrones libres, aislantesconductoressemiconductores yTeoría de Bandas, temas que fueron desarrollados con anterioridad en otros cursos que anteceden a Gauss, pero que en estas instancias vale la pena revisarlos. En esta lección se repasa la definición de electrón libre.

Iniciemos el repaso recordando cómo es un átomo. En las clases de química explican que la materia está formada por átomos y los átomos son porciones de materia muy pequeñas y organizadas que estan formadas por electrones, protones y neutrones.

Veamos un ejemplo: En el átomo de cobre podemos apreciar un núcleo en el centro del átomo. En el núcleo se encuentran los protones y los neutrones. Alrededor del núcleo se encuentran los electrones los cuales están atraidos por él, por una fuerza de atracción eléctrica que analizaremos en otra lección. Algunos electrones se ubican cerca del nucleo y otros más lejos. Entre más cerca se encuentre un electrón del nucleo entonces se dice que el electrón está más fuertemente ligado con el átomo. En cambio entre más lejos se encuentre el electrón del núcleo entonces se dice que el electrón está débilmente ligado con el átomo.

Podemos imaginar que los eléctrones se encuentran ubicados en órbitas. Los electrones que se localizan en la órbita más lejana al núcleo se llaman electrones de valencia. Cuando un electrón de valencia se separa temporalmente del átomo entonces el electrón se convierte en un electrón libre. ¿Pero cómo un electrón de valencia logra escapar del átomo y convertirse en un electrón libre? Esto sucede si se entrega energía al electrón, por ejemplo a través del calor.

Para terminar esta lección entonces hay tres afirmaciones importantes:

  • La primera afirmación es que los electrones libres no están ligados a ningún átomo en particular






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  • La segunda afirmación es que los electrones libres recorren el espacio libre en torno al átomo






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  • La tercera afirmación es que los electrones, por convención, tienen carga negativa

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