- INTRODUCCIÓN.
La electricidad se origina por las
cargas eléctricas, las cuales se pueden encontrar en reposo o en movimiento. La
electrostática es la rama de la física que estudia el comportamiento de la
carga eléctrica o cantidad de electricidad presente en un cuerpo y los
fenómenos asociados a las cargas eléctricas en reposo. La electrodinámica es la
parte de la física que estudia los fenómenos relacionados con las cargas
eléctricas en movimiento.
- ELECTRICIDAD: ELECTROSTÁTICA Y ELECTRODINÁMICA.
La electricidad se encuentra en todas las actividades de la vida cotidiana de cualquier persona. La corriente eléctrica que proporcionan los contactos eléctricos o las baterías se emplean para hacer funcionar un sinnúmero de aparatos. La electricidad es una forma de energía, esta puede transformarse de diferentes maneras, como lo es: iluminación, comunicación, imágenes en movimiento, sonido, información y datos y en calor. La electricidad se origina por las cargas eléctricas, las cuales se pueden encontrar en reposo o en movimiento.
La electrostática es la rama de la física que estudia el comportamiento de la carga eléctrica o cantidad de electricidad presente en un cuerpo y los fenómenos asociados a las cargas eléctricas en reposo.la electrodinámica es la parte de la física que estudia los fenómenos relacionados con las cargas eléctricas en movimiento.
- ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA ELECTRICIDAD.
En el siglo XVIII se establecen las bases de la electroestática: Watson introduce el concepto de corriente eléctrica; Benjamín Franklin inventó el pararrayos; Coulomb estableció una expresión matemática que relaciona la fuerza que existe entre dos cargas eléctricas.
- CARGA ELÉCTRICA E INTERACCIÓN ENTRE CARGAS.
La carga eléctrica se puede transferir de un cuerpo a otro; por lo general un cuerpo con exceso de carga positiva cede electrones a otro, cargándolo negativamente.
- MATERIALES CONDUCTORES Y AISLANTES.
- LEY DE COULOMB.
Coulomb enuncio la siguiente ley: la fuerza que ejercen entre sí dos cuerpos cargados eléctricamente, es directamente proporcional al producto de su carga eléctrica, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
- CAMPO ELÉCTRICO.
El campo puedo presentarse por las llamadas líneas de campo eléctrico, o línea de fuerza, las cuales fueron propuestas originalmente por el físico ingles Michael Faraday (1791-1867).En general las lineas de campo eléctrico siempre están dirigidas hacia afuera de las cargas positivas y hacia adentro de las negativas.Las lineas de campo eléctrico no siempre son rectas.
- POTENCIAL ELÉCTRICO.
- CORRIENTE ELÉCTRICA.
- RESISTENCIA ELÉCTRICA Y LEY DE OHM.
La resistencia
eléctrica de un objeto es una
medida de su oposición al paso de corriente.
La resistencia de cualquier objeto depende únicamente de su
geometría y de su resistividad,
por geometría se entiende a la longitud y el área del objeto mientras que la
resistividad es un parámetro que depende del material del objeto y de la
temperatura a la cual se encuentra sometido. Esto significa que, dada una
temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá
constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede
definirse como la razón entre la caída de tensión y la corriente en dicha
resistencia, así:
donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.
La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una
constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de
proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es inversa a
la resistencia eléctrica.
La
ecuación matemática que describe esta relación es:
Donde, I es la corriente que pasa a través del
objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las
terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y Res
la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm
dice que la R en esta relación es constante,
independientemente de la corriente.
- CIRCUITOS ELÉCTRICOS RESISTIVOS EN SERIE, PARALELO Y MIXTO.
-Circuito en serie:
-Circuito paralelo:
En voltaje en un circuito eléctrico en paralelo es el mismo en todos sus elementos. La corriente eléctrica total del circuito será igual a la sumatoria de todas las corrientes individuales de los elementos que lo componen. La resistencia equivalente en un circuito eléctrico en paralelo es igual al inverso de la suma algebraica de los inversos de la resistencia que lo integran y su valor siempre será menor que cualquiera de la resistencia existentes en el circuito.
-Circuito mixto:
La intensidad total de la corriente es un circuito mixto depende de la resistencia total ofrecida por el circuito cuando se le conecta a una fuente de voltaje.
- POTENCIA ELÉCTRICA Y EL EFECTO JOULE.
El movimiento de los electrones
en un cable es desordenado, esto provoca continuos choques entre ellos y como
consecuencia un aumento de la temperatura en el propio cable.
- INSTRUMENTOS ELÉCTRICOS DE MEDICIÓN.
El amperímetro es un dispositivo para medir la corriente eléctrica y debe conectarse en el circuito de manera tal que la corriente pase directamente a través de él (serie). El voltímetro es un instrumento que mide el voltaje entre dos puntos A y B, en un circuito, y debe conectarse entre estos puntos (paralelo).