Conceptos física

Electricidad

La electricidad como fenómeno físico, esta arraigado a la propia estructura de la materia, dado que es el movimiento de los electrones que constituyen la corteza atómica lo que realmente forma la corriente eléctrica.

Carga eléctrica

Capacidad de la materia para moverse en un campo eléctrico o formarlo. Propiedad física intrínseca de algunas partículas, que las caracteriza y por la cual sufren la interacción electromagnética. En el Sistema Internacional de Unidades se mide en culombios y en las fórmulas físicas suele representarse con la letras q o Q.

Coulumb= 6.24x1018 electrones. (Número de Avogadro, número de partículas en una mol.) El coulumb es una mol de carga.

Se clasifica en carga positiva y negativa. Las cargas del mismo signo se repelen mientras que las de signo contrario se atraen.

La carga eléctrica aparece en la naturaleza cuantizada, es decir, siempre es múltiplo de una cantidad fundamental: el valor absoluto de la carga del electrón o del protón.

La carga eléctrica se conserva: en ningún proceso puede crearse o destruirse carga neta. Pueden aparecer cargas eléctricas donde antes no había, pero siempre lo harán de modo que la carga total del sistema permanezca constante.

Energía potencial

La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociado a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

Potencial eléctrico

El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica.

La energía que se genera al separar cargas (PE. Una pila, y cuando deja de funcionar es porque ya no hay energía y deja de funcionar y liberar).

Energía almacenada capaz de generar trabajo encontrando las condiciones adecuadas.

Se mide en volts. V o E que es la división del trabajo (joules) entre carga (coulumbs). Cuanto trabajo genera la carga separada.

Corriente eléctrica

Se denomina corriente eléctrica al flujo de carga eléctrica a través de un material sometido a una diferencia de potencial. Flujo de carga por unidad de tiempo (PE. fenómenos hidráulicos).

Coulumbs por segundo, esa carga se mide en amperios con la letra I.

Históricamente, se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Sin embargo, posteriormente se observó, gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son electrones, con carga negativa, y se desplazan en sentido contrario al convencional.

A partir de la corriente eléctrica se definen dos magnitudes: la intensidad y la densidad de corriente. El valor de la intensidad de corriente que atraviesa un circuito es determinante para calcular la sección de los elementos conductores del mismo.

La intensidad de corriente (I) en una sección dada de un conductor (s) se define como la carga eléctrica (Q) que atraviesa la sección en una unidad de tiempo (t):

Si la intensidad de corriente es constante, entonces

La densidad de corriente (j) es la intensidad de corriente que atraviesa una sección por unidad de superficie de la sección (S).

Conductancia

Se denomina conductancia eléctrica (G) a la propiedad de transportar mover o desplazar uno o más electrones en su cuerpo; es decir, que la conductancia es la propiedad inversa de la resistencia eléctrica.

La unidad de medida de la conductancia en el Sistema internacional de unidades es el siemens.

Este parámetro es especialmente útil a la hora de tener que manejar valores de resistencia muy pequeños, como es el caso de los conductores eléctricos.

Como ya se mencionó, la relación entre la conductancia y la resistencia está dada por:

donde:G es la conductancia (viene del inglés gate),

R es la resistencia en ohmios,

I es la corriente en amperios,

V es el voltaje en voltios.

Resistencia

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre

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