Conceptos Fundamentales de Energía y Electricidad: Una Introducción a la Física Clásica

La Energía y sus Formas

La energía es la magnitud física por la que los cuerpos tienen capacidad para realizar transformaciones en ellos mismos o en otros cuerpos.

Energía mecánica: cinética, potencial gravitatoria y potencial elástica. Energía térmica: es la que fluye de un cuerpo a otro cuando existe diferencia de temperatura. Energía química: es la que poseen todas las sustancias de la naturaleza debido a la fuerza con que están unidos sus átomos. Energía radiante: es la que poseen las radiaciones electromagnéticas, la luz. Energía eléctrica: es la que posee la corriente eléctrica. Energía nuclear: procede de los núcleos atómicos.

Fundamentos de la Electricidad

Naturaleza de la Electrización

La electrización es el fenómeno por el cual los cuerpos adquieren carga eléctrica. La electrización se debe a la transferencia de los electrones de un cuerpo a otro.

Métodos de Electrización

Frotamiento: se consigue cargar un cuerpo neutro al frotarlo con otro. Inducción: se consigue cargar un cuerpo neutro al aproximar otro cuerpo cargado eléctricamente. Contacto: se consigue cargar un cuerpo neutro al ponerlo en contacto físico con un cuerpo electrizado.

Materiales Eléctricos: Conductores y Aislantes

Materiales Conductores

Aquellos que permiten que las cargas eléctricas se desplacen libremente por su interior.

Materiales Aislantes

Aquellos que no permiten el libre desplazamiento de las cargas eléctricas por su interior.

Interacciones Eléctricas

Fuerzas Eléctricas (Electrostáticas)

También llamadas electrostáticas, son las fuerzas atractivas o repulsivas que aparecen entre los cuerpos que poseen cargas eléctricas. Las fuerzas eléctricas entre dos cargas puntuales son vectores con estas características:

• Dirección: Es la de la recta que pasa por las cargas.
• Sentido: Depende del signo de las cargas: repulsiva si son del mismo signo y atractiva si tienen signo contrario.
• Módulo o intensidad: Viene dado por la ley de Coulomb.

Ley de Coulomb

La intensidad de la fuerza de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Campo Eléctrico

Llamamos campo eléctrico a la región del espacio que rodea a un cuerpo cargado eléctricamente, en la que se manifiestan fuerzas eléctricas sobre otro cuerpo cargado colocado en ella.