EN FORMA SENCILLA LA ENERGÍA ES: “LA CAPACIDAD DE REALIZAR UN TRABAJO”

1.                                  CONCEPTOS BÁSICOS:

¿QUE ES ENERGÍA?: Definir la energía es un poco difícil, lo único que podemos concretar es que ésta se conserva, y la energía total es la suma de todas las energías presentes. En términos generales La Energía total es la suma de la energía potencial más la energía cinética. La energía se mide en Joule, 1J = 1N. 1m

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La capacidad de producir trabajo debido a una masa que está a cierta altura se denomina energía potencial, y se calcula con la expresión:

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La capacidad de producir trabajo debido al movimiento de una masa o de las masas de un sistema se denomina energía cinética, y se calcula mediante la expresión:

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En donde la energía Total viene determinada por:

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ET = Energía Total                EC = Energía Cinética                        EP = Energía Potencial

 m = Masa                         v = Velocidad                                g   = Gravedad                

  h = Altura

¿QUE ES TRABAJO?: Es el producto de la magnitud del desplazamiento por la componente de la fuerza paralela al desplazamiento. En el sistema SI, el trabajo se mide en N-m = Joule al igual que la energía.

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¿QUE ES POTENCIA?: La potencia de un motor es la energía química o eléctrica que pueda transformar éste en energía mecánica por unidad de tiempo. En unidades SI la potencia se expresa en joules por segundo, y a ello se le da el nombre de vatio (w): 1W = 1J/s.

¿QUE ES ELECTRICIDAD?  La palabra electricidad proviene de la palabra Ελεχτρον que quiere decir “ámbar”.  El ámbar es resina petrificada, y los griegos sabían que, si se frota una pieza de ámbar con un pedazo de tela, el ámbar atrae pequeños pedazos de hojas o polvo, a este efecto se le llama “efecto ámbar” o electricidad estática.  Podemos entonces afirmar que la electricidad es una clase de energía.

Solo durante el último siglo se ha aclarado que la carga eléctrica tiene su origen dentro del átomo mismo.  La idea algo simplificada, supone que el átomo tiene un núcleo pesado, con carga positiva, rodeado de uno o más electrones de carga negativa. En su estado normal, las cargas positiva y negativa dentro del átomo son iguales, y el átomo es eléctricamente neutro.  A veces, sin embargo, un átomo puede perder uno o más de sus electrones, o puede ganar electrones adicionales.  En este caso, el átomo tendrá una carga neta positiva o negativa, y se le llama Ion.  Esto se produce generalmente por excitación externa (calor, luz, fricción, etc.), puesto que los electrones de los últimos niveles u órbitas, conocidos como electrones de valencia, al estar expuestos a esta interacción pueden desprenderse más fácilmente, pues la fuerza del enlace es inversamente proporcional a la distancia al núcleo del átomo. Así pues, si a un material se le aplica energía externa coloca al átomo en estado excitación y es lo hace inestable, y propenso a perder electrones de valencia.  Al flujo de estos electrones en estado de excitación rompen en un momento el enlace (cuando la energía externa es suficientemente fuerte), y se convierten en electrones libres y su movimiento es el causante de la corriente eléctrica en un elemento conductor.

¿QUE ES CARGA ELÉCTRICA? Un elemento conductor ante una fuerza externa, tiende a perder electrones, pero igualmente a recibirlos, convirtiéndose en iones.  Esta alteración de la neutralidad del átomo con respecto a las fuerzas negativas y positivas que naturalmente se encuentran en equilibrio, es lo que se conoce como carga eléctrica.

El hecho de llamar: carga eléctrica positiva o carga eléctrica negativa, viene de una analogía con la terminología algebraica, pero en la práctica se generalizo el uso del término. Así decimos, que cuando un átomo pierde uno o más electrones de su capa exterior, los protones exceden a los electrones y el átomo adquiere carga eléctrica neta positiva.  En estas condiciones el átomo se llama Ion positivo, pero si por el contrario adquiere electrones, su carga eléctrica neta se vuelve negativa, y se dice que el átomo es un Ion negativo.  El proceso mediante el cual los átomos adquieren o pierden electrones recibe el nombre de ionización.

La carga en si es un paquete o bulto de electrones con determinadas propiedades.

La carga eléctrica o su magnitud y es igual a Q = 6.25 X 1018 electrones y se llama un Coulomb.

DIFERENCIA DE POTENCIAL, TENSIÓN, VOLTAJE.  En términos generales “La energía potencial” (EP) es la asociada con la posición o configuración de los cuerpos. O sea que es la energía almacenada por una masa a cierta altura. Teniendo en cuenta lo anterior y el teorema sobre conservación de la energía, podemos definir a la energía potencial eléctrica, cuando una carga q se mueve desde un punto a hasta un segundo punto b, como el trabajo que necesita efectuar una fuerza externa (no electrostática) para pasar la carga (“contra” el campo eléctrico) de a hasta b.

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