Electricidad

La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.

Fuerza eléctrica: es aquella cuyo modulo depende de el valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelan entre sí, mientras que las de signo opuesto se atraen.

Los conductores son aquellos materiales, en los cuales las cargas eléctricas se desplazan con bastante facilidad.

Aisladores o dieléctricos: son los materiales cuyos electrones se hayan fuertemente ligados al núcleo, impidiendo el transporte de carga con facilidad.

Semiconductores: son materiales que presentan propiedades intermedias entre los conductores y los aisladores. Estos son utilizados con mucha frecuencia en la fabricación de dispositivos electrónicos.

Ley de Coulomb.

“Dos cargas eléctricas puntuales se atraen o se repelan con una fuerza directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”.

Fe= k (q1.q2)/d^2

De donde

K es una constante de proporcionalidad que depende del medio entre las cargas y las unidades elegidas.

q1, q2: es el valor de las cargas 1 y 2

d: es la distancia de separación entre las cargas

Fe: es la fuerza eléctrica

Un Coulomb: es la cantidad de corriente que pasa a través de la sección transversal de un alambre en un segundo cuando por él circula la corriente de Ampere.

Campo eléctrico: es una región en la cual se manifiestan fuerzas de atracción o repulsión entre cargas. También es definido como un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica .

Está determinado por la siguiente ecuación:

Superficie equipotencial: es cualquier superficie que contiene una distribución continua de puntos que están al mismo potencial.

La superficie equipotencial está determinada por la siguiente ecuación:

V= K Q__

r

Ley de Gauss

“El flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada es igual al cociente entre la carga que hay en el interior de dicha superficie dividido entre ε0.”

Dichos campos son aquellos cuya intensidad decrece como la distancia a la fuente al cuadrado. La constante de proporcionalidad depende del sistema de unidades empleado. Se aplica al campo electrostático y al gravitatorio. Sus fuentes son la carga eléctrica y la masa, respectivamente. También puede aplicarse al campo magnetostático.

La ley de Gauss se rige mediante la siguiente ecuación:

∮▒〖E.dS= q/εo〗

Potencial eléctrico: es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para transportar la unidad de carga positiva desde fuera del campo hasta dicho punto. El potencial eléctrico es una magnitud escalar y por tanto tomará valores positivos y negativos. De esta forma, el potencial eléctrico es la suma algebraica de los potenciales parciales.

Está determinado por la siguiente fórmula:

VA= w/q

Diferencia de potencial eléctrico: se denomina diferencia de potencial entre dos puntos A y B de un campo eléctrico, al trabajo por unidad de carga que tiene que realizar un agente externo para llevar la unidad de carga positiva desde A hasta B sin que cambie la energía cinética.

Por consiguiente, si se abandona una carga positiva en B, ésta es repelida por la que crea el campo, tendiendo a desplazarse hacia A. De ésta manera las cargas positivas tienden a caer de mayor a menor potencial, gastando su energía potencial.

De acuerdo con la definición de diferencia de potencial, se puede escribir la siguiente ecuación, la cual es válida en cualquier situación.

WAB

VB-VA = ______

q0

Capacitancia eléctrica: es la magnitud medida por la relación entre la carga en cualquiera de los dos conductores y la diferencia de potencial entre ellos. La expresión matemática de ésta definición se escribe así:

q

Ce= ___

V

De donde

Ce: es la capacidad eléctrica del condensador,

V: es la diferencia de potencial entre las placas,

q: es la carga de cada una de las placas

Es importante destacar que esa carga q no es la carga neta de las placas, puesto que la carga neta es cero. Esa carga, es la magnitud de la carga de una de las placas.

Condensadores o capacitores: son dispositivos que tienen como función almacenar cargas eléctricas para su posterior utilización.

Tipos de condensadores.

Los condensadores están divididos en dos grandes grupos: fijos y variables.

Condensadores fijos: son los de papel, los cerámicos y los electrolíticos. En los de papel las placas están constituidas por láminas de aluminio de alta pureza, y su dieléctrico es un papel de alta calidad. En los de cerámica, las placas son de plata y usan cerámica como dieléctrico. En los electrolíticos, las placas son una de aluminio y la otra es un electrólito, usando oxido de aluminio como dieléctrico.

Condensadores variables: son aquellos a los cuales es posible variarle su capacidad a través de medios mecánicos, usándose aire o plástico como dieléctrico.

Fuerza electromotriz: es el trabajo o energía que debe realizar un generador para trasladar la unidad de carga a través de todo el circuito. La fuerza electromotriz puede designarse con la letra (ε).

De acuerdo con la definición se puede escribir la siguiente ecuación:

ε = _w_

q

Ley de Ohm.

El enunciado dice de la siguiente manera:

“La resistencia de un conductor es proporcional a la diferencia de potencial aplicada en sus extremos e inversamente proporcional

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