- Carga eléctrica: es una propiedad (innegable) de las particulas elementales (en el caso de la electricidad son: protón y electrón). Esta propiedad causa atraccion o rechazo entre ellas. Las partículas de la misma carga (o de igual signo) se repelen (rechazan) y las de distinta carga se atraen. Para que las cargas eléctricas se manifiesten, es necesario que exista una cercanía y/o contacto entre las partículas.
- Electricidad: es el movimiento de las partículas elementales. Normalmente se usan los electrones ya que para obtenerlos es necesaria menos energía que en el caso de la obtención de protones, esto debido a su ubicación en el átomo). El movimiento se produce desde un valor más alto de cargas, hacia otro valor más bajo, lo que produce un movimiento continuo de cargas.
- Conductores: son aquellos que facilitan el movimiento de las cargas. El metal es el mayor conductor de electricidad, ya que su estructura se basa en núcleos atómicos unidos en el centro y electrones libres, por lo tanto, al entrar un electrón (e-), inmediatamente libera otro de su composición.
- Aislante: es lo que dificulta el mopvimiento de las cargas eléctricas. La mayoría de los aislantes que existen se basan en carbono (C) y metano (CH4).
* Hay que tomar en cuenta que la corriente eléctrica se mueve por donde es más fácil y se use menos energía. Un ejemplo de esto son los cables de corriente que se encuentran en las calles; al tomar uno de ellos, a las cargas les es más fácil seguir de largo que pasar por nuestro cuerpo, sin embargo, al tomar dos al mismo tiempo, debido a que somos conductores (por estar compuestos mayoritariamente de agua), nos electrocutamos, ya que en ese caso es más fácil pasar por nuestro cuerpo para liberarse.
Interacciones Eléctricas
Ley de Coulomb (C): dice que la fuerza eléctrica (F) depende del valor de las cargas y del radio o distancia entre ellas.
F = K ∙ Q1 ∙ Q2 / R2
- F: fuerza eléctrica
- K: constante = 9∙109 N∙ m2/C2
- Q: carga (medida en Coulomb)
- R: distancia entre las cargas
* La carga de 1 electrón es 1,6 ∙10-19 C. Por lo tanto, se necesitan 6,24 ∙1018 electrones para generar 1 Coulomb.
* Al tener dos cantidades de cargas que se atraen mutuamente, las fuerzas ejercidas por ambas son iguales, independiente de la cantidad de cargas que las diferencien. Esto se debe a la ley deacción y reacción, por la que se deduce que una de las cargas genera la fuerza, mientras que la otra responde con la misma.
Campo Eléctrico
Corresponde al campo de fuerza eléctrica. Es de tipo vectorial y se mide en [N/C]. En cada punto del campo, se reconocerá la dirección y el sentido de la carga.
E = F /Q0
- E: intensidad del campo eléctrico
- F: fuerza eléctrica
- Q0: carga de referencia.
Potencial Eléctrico
Es la Energía Potencial que adquiere una carga al ser introducida en un campo eléctrico. Se define como el voltaje ofrecido.
U = Ep / Q
- U: potencial eléctrico
- Ep: energía potencial (medida en Joules)
- Q: carga introducida en el campo.
* Si el Potencial Eléctrico es mayor que 0, entonces la carga rechaza a las cargas del campo, lo que significa que la carga que queremos introducir en este posee el mismo signo (+ ó -) que las otras.
* Cuando el Potencial Eléctrico es menor que 0, las cargas que interactuan son de distinto signo.
V = U/ Q ó V = K∙ Q/R
- V: voltaje
- U: potencial eléctrico
- Q: carga
- K: constante = 9∙109 N∙ m2/C2
- R: distancia
Diferencia de Potencial Eléctrico
Es la diferencia entre dos puntos ubicados a distintas distancias de la carga generada por el campo.
∆V = K∙ Q/R
- ∆V: diferencia de voltaje o potencial electrico- K: constante = 9∙109 N∙ m2/C2
- Q: carga
- R: distancia entre un punto y la carga.
* 1 Microcoulomb = 1∙10-6 C
Corriente Eléctrica
El el movimiento de los electrones (glujo de cargas), causado por una diferencia de voltaje entre dos puntos, moviendose desde el que tiene más al que tiene menos de manera continua.
Intensidad de la Corriente Eléctrica
Es la cantidad de cargas que pasan por una sección de un conductor, en un determinado tiempo.
Según la Ley de Ohm, la intensidad de la corriente es proporcional a la diferencia de voltaje, e inversamente proporcional a la resistencia, que es una característica de cada material.
I = V/R
- I: intensidad de la corriente
- V: voltaje
- R: distancia
Condensadores
Las cargas eléctricas, se pueden "almacenar" en condensadores, o capacitadores. Su forma básica (en el caso de los más usados) consiste en dos placas planas separadas por un aislante (llamado dieléctrico), que se conectan cuando se quiere provocar una descarga. Ewsta descarga en algunos casos es controlada, como ocurre al sacar una foto con flash. El destello que se produce al tomar la foto corresponde a la conección de las placas del condensador.
C = Q/V
- C: capacidad del condensador- Q: carga enviada al condensador
- V: voltaje
Condensadores de placas paralelas
La función de los condensadores es acumular cargas, para liberarse en el momento en que se necesiten; normalmente se usan para el momento de apagar o desconectar los aparatos eléctricos, evitando así que se hechen a perder.
C = K ∙E0 ∙ A / d
- C: capacidad del condensador- K: constante = 9∙109 N∙ m2/C2
- E0: permisividad en el vacio
- A: área
- d: superficie del condensador
Condensadores en Serie y en Paralelo
- En serie: la suma de todas sus cargas es equivalente a la de un condensador de mayor tamaño.
1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + ...
- Ceq: carga equivalente o total- Cx: carga de uno de los condensadores
- En paralelo: cada condensador es independiente del otro, sin embargo la descarga es producida por todos los condensadores a la vez, por lo tanto su equivalente es la suma de todos.
Ceq = C1 + C2 + ...
- Ceq: carga equivalente o total- Cx: carga de uno de los condensadores
Es la medida de la oposición al paso de la corriente eléctrica o al flujo de electrones, lo que produce choques entre ellos y aumento de la temperatura (debido al roce entre los electrones). La resistencia se puede producer en serie o en paralelo.
En serie:
VAB = I (R1 + R2 ...)
- VAB: voltaje final- I: intensidad de la corriente
- Rx: resistencia (la "x" representa al subíndice, que es el número chico)
En paralelo:
1/Req = 1/R1 + 1/R2 ...
- 1/Req: resistencia equivalente- Rx: resistencia
