Elektrostatisk trykk hva som er og hva er dets egenskaper

Elektrisens verden er spennende. Fra funksjonen til et batteri til utslipp av nevroner i menneskekroppen, tillater dette settet med fysiske fenomener relatert til tilstedeværelse og flyt av ladninger oss, som levende vesener, tenker, flytter og eksisterer.

På et sosialt nivå har strøm også gitt oss en uvurderlig mengde ressurser: transport, belysning, klimaanlegg og databehandling, som snart sies.

Det er veldig nysgjerrig å vite det Alle levende celler i kroppen vår har sin egen elektriske ladning. Ettersom konsentrasjonen av salter er forskjellig i det intracellulære og ekstracellulære miljøet (kalsium, klor, natrium, kalium, etc.) er en elektrisk ladning og potensiell forskjell, et begrep kjent som "membranpotensial" er etablert mellom begge midler ".

Variasjonen i membranpotensialer i kroppscellen. Som du ser, går strøm langt utover et batteri: Bli med oss ​​og Finn ut alt om elektrostatisk trykk.

• Beslektet artikkel: "Transcranial Electrical Stimulation: Definisjon og applikasjoner"

Hva er basene til elektrostatisk?

Elektrostatisk er definert som den vitenskapelige grenen som studerer de gjensidige effektene som oppstår mellom kropper som en konsekvens av deres elektriske ladninger. Alle gjenstander på jorden er sammensatt av atomer, minimale bestanddeler av materie med egenskapene til et kjemisk element. I ro er de positive belastningene på atomkjernen (99,94% av totalvekten) balansert med negativene til de omkringliggende elektronene, så det anses at objektet er i ro.

Når et atom mister eller får elektroner, skaffer det seg en positiv eller negativ elektrisk ladning. Ved vanlig konvensjon, når et atom mister en eller flere elektroner, anses det som "positivt lastet" (siden protonene har positiv belastning og er mer i antall enn de negative elektronene), mens hvis atomet integrerer elektroner, har det tilfeldigvis en belastning negativ. Herfra kalles begge ioner, enten disse positive eller negative.

Når et atom eller molekyl skaffer seg en belastning, blir det automatisk påvirket av elektromagnetiske felt og genererer dem av seg selv. Basert på dette forutsetningen kan vi beskrive mange biologiske fenomener, for eksempel kjemiske koblinger. For eksempel den ioniske bindingen, som består i overføring av elektroner av et metallisk (mindre elektronegativt) atom mot ikke -metallisk (mer elektronegativ).

Hva er elektrostatisk trykk?

Å komme inn i mel, frykter vi at vi ikke kan gi deg en veldig nøyaktig definisjon av dette begrepet, fordi det ser ut til å være litt nedlagt i det vitenskapelige samfunnet. Flere portaler bruker ordet "elektrostatisk trykk" for å betegne den elektriske attraksjonskraften eller frastøtningen mellom partikler med henholdsvis forskjellig eller identisk elektrisk ladning.

Hvis vi ønsker dette begrepet velkommen, vil vi se det Det mest riktige å referere til dette elektrostatiske fenomenet er "elektrisk kraft". Den elektriske kraften eller det elektrostatiske trykket vil da være kraften som vises mellom to eller flere belastninger, hvis modul avhenger av verdien av belastningen og avstanden som skiller dem (og skiltet avhenger av hver belastning). Dette terminologiske konglomeratet kan oppsummeres på følgende punkter:

• Atomer eller belastede molekyler lider en tiltrekningskraft eller frastøtning når de nærmer seg. To ioner med samme belastning blir frastøtt, men hvis en er positiv (+) og en annen negativ (-) nærmer de seg.
• Verdien av elektrostatisk kraft eller trykk er proporsjonal med produktet av verdien av belastningen.
• På den annen side er verdien av denne kraften omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden som skiller de lastede atomer og virker i retning av linjen som forener dem.

I dag, Disse applikasjonene som er avgjort innen fysikkfeltet er inkludert under paraplyen til Coulomb -loven, Utsatt av den franske fysikeren Charles-Augustin de Coulomb i 1785. Disse applikasjonene kan samles i følgende formel:

I denne formelen refererer F til den totale elektriske kraften eller elektrostatisk trykk, k er Coulomb -konstanten, Q1 og Q2 er verdiene på belastningene på de siterte atomene (i Culombios) og R avstanden mellom begge belastningene i meter til firkanten. Som et punkt skal det bemerkes at "Coulomb" eller "Culombio" -enheten er definert som mengden belastning som er transportert i et sekund av en strøm av en amperium av elektrisk strøm av elektrisk strøm.

Det ettertraktede resultatet (F) representerer at tiltrekningskraften eller frastøtningen i Newtons mellom både elektrisk belastede atomer eller molekyler. Elektrisk kraft eller elektrostatisk trykk er en vektorstørrelse, så i tillegg til å beregne modulen, må dens retning og retning også estimeres. Hvis vi bare har to atomer som står. På den annen side, avhengig av atomets tegn, kan betydningen være attraksjon (+/-) eller frastøtning (+/+,-/-).

Basert på alle disse premissene, kan du få en serie konklusjoner så klare som fascinerende: Laster med samme skiltopplevelse en elektrisk kraft som har en tendens til å skille dem, forskjellige skiltbelastninger lider en kraft som har en tendens til å forene seg Og jo nærmere de lastede atomene er, er modulen til den elektriske attraksjonen eller frastøtningen større.

• Du kan være interessert: "Handlingspotensial: Hva er og hva er fasene?""

Begrensninger i Coulomb -loven

Til tross for en revolusjon i sin tid og fortsette i kraft i dag, skal det bemerkes at Coulombs lov rapporterer også visse begrensninger. Blant dem finner vi følgende:

• Laster må presentere en symmetrisk sfærisk distribusjon.
• Laster skal ikke overlappe hverandre.
• Belastninger må være stasjonære om den andre.
• For veldig små avstander (av størrelsen på atomer) overskrides den elektrostatiske kraften av andre, for eksempel sterke eller svake kjernefysiske krefter.

Den biologiske bruken av elektrostatisk trykk

At det er positive og negative atomer, er ikke bare nyttig på kunnskapsnivå. For eksempel er ioner essensielle i funksjonen av biologiske systemer, både på muskuløse og nevrologiske nivåer og alt organisk arbeid. La oss se på et spesifikt tilfelle der det elektriske potensialet blir omgjort til konkrete handlinger.

Når en muskel er i ro, blir tiltrekningskreftene mellom aktin og myosin som komponerer den hemmet. Hvis vi utvikler ønsket om å utføre en spesifikk bevegelse (for eksempel rynke), avgir vi på hjernenivå et handlingspotensial (en elektrisk sjokkbølge) som reiser med neuronale synapser til membranen til den motoriske nevronen (motorsykkel) relatert til den muskelen at vi ønsker å kontrakt.

Disse elektriske potensialene forårsaker motoneuron. Denne endringen av membranpotensialet på muskeloverflaten tillater åpning av ionavhengige kanaler inne i cellene, Det som oversettes til en massiv inngang av kalsiumioner (Ca 2+) etter en serie trinn, og endret konformasjonen av muskelaktin og myosin og tillater sammentrekning.

Sammendrag

Som du kan se, er elektrostatiske trykk eller elektriske krefter overalt. Elektrisitet modulerer ikke bare oppførselen til en pære eller en stabel, men i den bredeste forstand av ordet lar den oss overføre nervesignaler til alle deler av kroppen vår og reagerer på miljøstimuli på en mest mulig effektiv måte.

Til slutt er alt et belastningsspill: atomer eller molekyler med samme belastning blir frastøtt, mens de med forskjellige belastninger blir tiltrukket, ideelt med en lineær kraft som vil være større, jo nærmere er begge kroppene. Med disse lokalene kan vi beskrive koblinger som ioniske og kovalente eller potensialet til cellemembraner, derfor selve livet og den atomiske organisasjonen av levende vesener. Uten tvil, uten strøm er vi ingenting.