Conceptos Fundamentales de Electricidad y Circuitos Eléctricos: Intensidad, Potencial y Corriente

Conceptos Fundamentales de Electricidad y Circuitos Eléctricos

1. Intensidad del Campo Eléctrico

La intensidad del campo eléctrico es una magnitud vectorial que representa la fuerza eléctrica que actúa por unidad de carga de prueba positiva, q, situada en dicho punto.

2. Elementos del Campo Eléctrico

• E: Intensidad del campo eléctrico en un punto.
• K: Constante de la ley de Coulomb.
• Q: Carga que crea el campo.
• r: Módulo del vector, que representa la distancia entre la carga y el punto donde se mide la intensidad.

3. Unidad de Medida del Campo Eléctrico

En el Sistema Internacional (S.I.), la unidad de medida del campo eléctrico es el Newton por Culombio (N/C).

4. Potencial Eléctrico

El potencial eléctrico se define como el trabajo que debe realizar una fuerza externa para atraer una carga positiva unitaria desde el punto de referencia hasta el punto considerado, en contra de la fuerza eléctrica y a velocidad constante. Se representa por la ecuación V = W/Q.

5. Unidades de Medida del Potencial Eléctrico

Las unidades de medida del potencial eléctrico son el Voltio (V) o el Julio por Culombio (J/C).

6. Trabajo Realizado por un Electrón o un Protón en un Campo Eléctrico

Un campo eléctrico realiza trabajo sobre una carga positiva cuando esta se mueve en la dirección del campo. El potencial de un protón disminuye cuando este se mueve en la dirección del campo eléctrico, ganando energía cinética y perdiendo energía potencial eléctrica. La energía se conserva. Sin embargo, esto no es cierto para un electrón, por lo que la afirmación es falsa.

7. Unidades de Medida de la Energía Potencial Eléctrica y el Potencial Eléctrico

La energía potencial eléctrica se mide en Julios (J), mientras que el potencial eléctrico se mide en Voltios (V).

8. Factores que Determinan la Intensidad del Campo Eléctrico

El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, la cual es menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además, las cargas en movimiento producen campos magnéticos.

9. Diferencia de Potencial Eléctrico entre Dos Puntos

La diferencia de potencial entre dos puntos A y B en un campo eléctrico se define como el cambio en la energía potencial del sistema dividido por la carga de prueba q. Se expresa como ΔV = Vb - Va. La energía potencial se calcula mediante W = q(Vb - Va), y también se puede expresar como ΔU = -q0ΔV = -q0Ed.

10. Fórmula para Calcular la Diferencia de Potencial entre Placas Paralelas

La diferencia de potencial entre placas paralelas se calcula mediante la fórmula V = E * d, donde V es el voltaje (V), E es el campo eléctrico y d es la distancia que separa las placas.

11. Corriente Eléctrica y sus Unidades de Medida

La corriente eléctrica es el flujo de cargas eléctricas que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas en el interior del mismo. En el Sistema Internacional (S.I.), se expresa en Culombios por segundo (C/s), unidad que se denomina Amperio (A). El instrumento utilizado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro, que, calibrado en amperios, se llama amperímetro.