UNIDAD 1 “ELECTRICIDAD”

CONTENIDOS: •Concepto de carga y fuerza eléctrica. •El campo y el potencial eléctrico. •Conceptos de corriente y resistencia eléctrica. •Ley de Ohm. DOCENTE: FERNANDA ARÓSTICA

CARGA ELÉCTRICA

Es una propiedad fundamental de la materia, de la misma forma que lo es la masa. Su unidad en el S.I. es el coulomb (C). La carga de un electrón es:

Ce 1910602.1

MATERIA CARGADA POSITIVAMENTE Un cuerpo cuyos átomos tienen menos electrones que protones adquieren carga positiva, por ejemplo, al frotar vidrio con seda, el vidrio cede electrones y se carga positivamente.

MATERIA CARGADA NEGATIVAMENTE Un cuerpo cuyos átomos tienen exceso de electrones adquiere carga negativa, por ejemplo, al frotar una varilla de vidrio con seda, esta última gana electrones y se carga negativamente.

MATERIA NEUTRA Un cuerpo cuyos átomos tienen igual número de protones y electrones se encuentra en estado neutro, por ejemplo, un trozo de metal en estado natural presenta carga total nula.

PROPIEDADES DE LA CARGA ELÉCTRICA Cuantización de la carga eléctrica: Las transferencias de carga se realizan por medio de electrones, cualquier carga eléctrica se puede expresar como un número entero de veces la carga del electrón. Conservación de la carga eléctrica: Si en un sistema aislado se transfieren cargas eléctricas de un cuerpo a otro, la carga negativa que adquiere uno es igual a la carga positiva que adquiere el otro, la suma de las cargas adquiridas es cero.

PROPIEDADES DE LA CARGA ELÉCTRICA Atracción y repulsión entre cargas: Las cargas eléctricas repelen a las del mismo tipo y atraen a las del tipo opuesto.

TIPOS DE MATERIALES

CONDUCTORES AISLANTES ELÉCTRICOS COBRE PLÁSTICO ORO VIDRIO HIERRO PORCELANA

ELECTRIZACIÓN

Proceso mediante el cual un cuerpo termina con exceso o déficit de cargas negativas. Puede ser a través de: Frotamiento, Contacto e Inducción

ELECTRIZACIÓN POR FROTAMIENTO

Se presenta cuando se transfieren electrones por medio de la fricción entre un cuerpo y otro.

ELECTRIZACIÓN POR CONTACTO

Cuando se ponen en contacto dos cuerpos, uno cargado y otro neutro, aquel que tenga exceso de electrones los transferirá al otro. Al finalizar el proceso de transferencia, ambos cuerpos quedarán con cargas del mismo signo.

ELECTRIZACIÓN POR INDUCCIÓN

Es un efecto de la fuerza eléctrica que actúa a distancia. Un cuerpo cargado en las proximidades de otro neutro atraerá hacia si las cargas negativas, por lo que esa región queda cargada negativamente.

FUERZA ELÉCTRICA Se trata de la forma que tienen de interactuar las cargas eléctricas en el espacio. La fuerza eléctrica que ejerce una cargas sobre otra se define: LEY DE COULOMB

1q

2q

rr

qqkF ˆ

2

21

FUERZA ELÉCTRICA Se trata de la forma que tienen de interactuar las cargas eléctricas en el espacio. La fuerza eléctrica que ejerce una cargas sobre otra se define: LEY DE COULOMB

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ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA

Para mover una partícula cargada se requiere un trabajo, por lo que la partícula adquiere energía potencial. Se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga.

Se mide en Nm= Joule (J)

r

qqkU

´

POTENCIAL ELÉCTRIC0

Es la medida de la energía potencial al interior de un campo eléctrico.

Se mide en Nm/C= Joule/C (J)= V

r

qk

q

UV

´

DIFERENCIA POTENCIAL ELÉCTRIC0

.

Se mide en Nm/C= Joule/C (J)= V

´q

WVVV AB

AB

CONDENSADOR Es un dispositivo para almacenar carga eléctrica, se compone de dos placas conductoras paralelas que se encuentran separadas por un aislante. La capacidad de un condensador se define como:

Se mide en C/V= Faraday (F)

V

QC

d

AkC 0

CORRIENTE ELÉCTRICA

La corriente eléctrica es el movimiento ordenado de los electrones a través de un hilo conductor. Su movimiento será desde el polo negativo de la pila o generador que los repele al polo positivo que los atrae.

CORRIENTE ELÉCTRICA

Intensidad de corriente o corriente eléctrica I se define como la cantidad de cargas Q que atraviesan una sección en un intervalo de tiempo T determinado, así:

Se mide en C/s= Ampere (A)

t

QI

TIPOS DE CORRIENTE CORRIENTE CONTINUA: corresponde a un flujo regular de electrones entre dos puntos a diferente potencial. Las cargas en corriente continua siempre circulan en el mismo sentido. CORRIENTE ALTERNA: corresponde a aquella cuya magnitud y sentido varía periódicamente

RESISTENCIA ELÉCTRICA, LEY DE OHM La resistencia eléctrica es una magnitud que nos indica la dificultad que presenta un cuerpo para conducir la corriente eléctrica.

Se mide en V/A= Ohm

I

VR

A

lR

RESISTIVIDAD Es la dificultad que presenta cada material al avance de la corriente Se mide en m

CIRCUITOS

Conjunto de dispositivos en los que puede circular corriente. Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: Un generador de corriente eléctrica, en este caso una pila; los conductores (cables o alambre), que llevan a corriente a una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es un dispositivo de control

CIRCUITOS

RESISTENCIAS EN SERIE Para que dos resistencias se encuentren en serie, estas deben estar dispuestas una a continuación de otra, unidas solo por un conductor. En las resistencias se cumple que: La intensidad de corriente que circula por ellas es la misma y coincide con la que circula por el conductor que las une. Los voltajes en cada una de las resistencias es distinto; pero la suma de estos es igual al voltaje total

...321 RRRRE

RESISTENCIAS EN PARALELO Para que dos resistencias se encuentren en paralelo, estas deben estar en dos conductores distintos que lleguen a puntos comunes, se cumple que: La intensidad de corriente en el circuito es la suma de las intensidades que circulan por las ramas del circuito. La diferencia de potencial es el mismo para cada resistencia.

...111

21

RRRE

RESISTENCIAS EN PARALELO

ENERGÍA Y POTENCIA ELÉCTRICA Es igual al trabajo que hay que realizar para desplazar las cargas eléctricas.

La potencia corresponde a la rapidez con que se entrega energía a un circuito de resistencia R

VqU

VIt

VqP