Secundaria ¿Qué es la carga eléctrica? Y dudas de electricidad

[Migox]

Saludos.

Soy estudiante de ingeniería eléctrica, y en los cursos de física trabajamos con "cargas eléctricas". Hasta el momento tomamos como cierto que los electrones tienen carga positiva y los protones positiva. Mi duda es (y es que siento que necesito saberlo si voy a ser ingeniero electricista)

¿Qué es en realidad la carga eléctrica?

¿La carga eléctrica del electrón es la carga eléctrica fundamental, o hay cargas mas pequeñas dentro del electrón?

¿Puedo tener una carga eléctrica sin tener un electrón?

¿Cual es la velocidad de propagación del campo eléctrico?

¿El campo eléctrico interactúa con algún otro fenómeno que no sea eléctrico (Ya se que va a estar acompañado de uno magnetico) o se puede hacer tangible (que espacio ocupa un campo)?

Si los electrones tienen masa, tienen inercia, supongo que al aplicar un voltaje a una resistencia la corriente no empezará a fluir de manera instantanea. Si eso es cierto ¿Existe alguna frecuencia máxima en el resistor que haga que la corriente sea cero porque en un semiciclo no se alcanza a acelerar el electrón en la red c ristalina, o una frecuencia en la que la corriente eléctrica sea un fenomeno relativista?

Son varias dudas las que tengo, me encantaría leer un debate de esto. Antemano les digo que de relatividad y cuántica no se casi nada, así que si me podeís explicar "con plastilina(que el tema es complejo, ya lo se)" os agradeceria.

Gracias

[natanael]

Re: ¿Qué es la carga eléctrica? Y dudas de electricidad

Puedo opinar con alguna de éstas.

¿Qué es en realidad la carga eléctrica?

Nadie lo sabe. Marean a uno diciendo que es una propiedad intrínseca y bla, bla, bla....

Existe una teoría que tiene una explicación muy elegante para ello, se llama teoría de cuerdas, pero es más complicada que la teoría de Einstein y requiere un poco de fé.

¿Cual es la velocidad de propagación del campo eléctrico?

$3\times 10^8 \frac{m}{s}$, pero eso no lo entiende nadie. Que tal si te dijera que eso equivale a darle la vuelta a la tierra 7 veces por segundo.

¿El campo eléctrico interactúa con algún otro fenómeno que no sea eléctrico (Ya se que va a estar acompañado de uno magnetico) o se puede hacer tangible (que espacio ocupa un campo)?

El campo gravitatorio ocupa todo el espacio al igual que el eléctrico. Los efectos de los campos debidos a fuerzas nucleares desaparecen fuera de los mismos. El campo magnético es el efecto que tiene la relatividad (la teoria de Einstein) sobre el campo eléctrico, es decir, el campo magnético es el mismo campo eléctrico pero "desfasado" en el espacio y tiempo.

Si los electrones tienen masa, tienen inercia, supongo que al aplicar un voltaje a una resistencia la corriente no empezará a fluir de manera instantanea. Si eso es cierto ¿Existe alguna frecuencia máxima en el resistor que haga que la corriente sea cero porque en un semiciclo no se alcanza a acelerar el electrón en la red c ristalina, o una frecuencia en la que la corriente eléctrica sea un fenomeno relativista?

Exacto. La corriente pasa a ser un fenómeno relativista y se estudia como la densidad de corriente (de carácter vectorial) $\vec{j}$. Los electrones no harían más que bailar en torno a una posición fija. En ese momento la electrónica del sistema pasa a ser distribuida y trabajan directamente con campos electromagnéticos y medios que absorben dicha radiación.

Son varias dudas las que tengo, me encantaría leer un debate de esto. Antemano les digo que de relatividad y cuántica no se casi nada, así que si me podeís explicar "con plastilina(que el tema es complejo, ya lo se)" os agradeceria.

já, para cuando lei esta parte ya tenia todo escrito.

[Migox]

Re: ¿Qué es la carga eléctrica? Y dudas de electricidad

já, para cuando lei esta parte ya tenia todo escrito.

Muchas gracias por la respuesta, que si he entendido lo que me dijiste

[visitante20160513]

Re: ¿Qué es la carga eléctrica? Y dudas de electricidad

Bueno, yo soy eléctrico (ingeniero) y ya te digo que de todas esas cosas que te preocupan no vas a necesitar ninguna para ejercer tu profesión. Solo debes saber como utilizar los fenómenos eléctricos para obtener rendimiento de ello. Realmente nadie sabe lo que es la electricidad aunque se conocen muy bien sus aplicaciones, todas ellas basadas en los conceptos de campo eléctrico y magnético y sus propiedades, que quedan muy bien descritas por las ecuaciones de Maxwell. Mi consejo es que de momento te preocupes de lo básico y cuando domines lo básico entonces te hagas las preguntas más profundas, aunque ya te adelanto que las respuestas que dan los físicos y los científicos en general al fenómeno de la electricidad son bastante pobres porque realmente la estructura íntima de la carga eléctrica es una gran desconocida. La mayoría de los progresos en electricidad siempre se han producido por avances tecnológicos y desde que Maxwell desarrolló la teoría electromagnética esta ha cambiado poco, aunque bien es verdad que el electromagnetismo está muy relacionado con otras teorías como la relatividad, o incluso la mecánica cuántica, pero hay muchas preguntas que no tienen respuesta o que si la tienen solo hacen que trasladar los misterios de unos conceptos a otros, ya me entiendes.

Salu2, Jabato.

[Migox]

Re: ¿Qué es la carga eléctrica? Y dudas de electricidad

Bueno, yo soy eléctrico (ingeniero) y ya te digo que de todas esas cosas que te preocupan no vas a necesitar ninguna para ejercer tu profesión. Solo debes saber como utilizar los fenómenos eléctricos para obtener rendimiento de ello. Realmente nadie sabe lo que es la electricidad aunque se conocen muy bien sus aplicaciones, todas ellas basadas en los conceptos de campo eléctrico y magnético y sus propiedades, que quedan muy bien descritas por las ecuaciones de Maxwell. Mi consejo es que de momento te preocupes de lo básico y cuando domines lo básico entonces te hagas las preguntas más profundas, aunque ya te adelanto que las respuestas que dan los físicos y los científicos en general al fenómeno de la electricidad son bastante pobres porque realmente la estructura íntima de la carga eléctrica es una gran desconocida. La mayoría de los progresos en electricidad siempre se han producido por avances tecnológicos y desde que Maxwell desarrolló la teoría electromagnética esta ha cambiado poco, aunque bien es verdad que el electromagnetismo está muy relacionado con otras teorías como la relatividad, o incluso la mecánica cuántica, pero hay muchas preguntas que no tienen respuesta o que si la tienen solo hacen que trasladar los misterios de unos conceptos a otros, ya me entiendes.

Salu2, Jabato.

Pero es la curiosidad hombre, jajaja. Ya se que para ejercer eléctrica hay muchas convenciones que hacen la cosa mas sencilla, pero quiero ir un poco más allá. Mientras mas conocimientos mejor.

Gracias por la respuesta