Electrización, Magnetismo y Energía: Fundamentos Físicos

Electrización y Carga Eléctrica

La electrización por contacto se consigue poniendo en contacto el cuerpo que se quiere cargar con otro previamente cargado por frotamiento. El primer cuerpo adquiere una carga del mismo signo que el del segundo.

La electrización por inducción se logra aproximando un cuerpo previamente cargado a otro que no lo está, sin que llegue a tocarlo. El segundo cuerpo adquiere una carga de signo contrario al del primero.

Ley de Coulomb

La Ley de Coulomb establece que la fuerza de atracción o repulsión ejercida entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de dichas cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. La dirección de estas fuerzas es la recta que une las cargas.

Corriente Eléctrica y Materiales

La corriente eléctrica es un flujo continuo de electrones.

Los materiales conductores permiten que la corriente eléctrica circule a través de ellos (ej: cobre), mientras que los materiales aislantes no permiten el paso de la corriente eléctrica (ej: plástico).

Magnetismo

El campo magnético es la región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán.

Las líneas de campo magnético son líneas imaginarias cerradas que, por fuera del imán, se dirigen del polo norte al polo sur, y por dentro del imán, del polo sur al polo norte.

Electromagnetismo: El Descubrimiento de Oersted

En 1820, H. Christian Oersted dio lugar al nacimiento del electromagnetismo.

1. Cuando el circuito está abierto, la brújula situada debajo del conductor presenta orientación natural.
2. Al cerrar el circuito, la aguja se coloca perpendicularmente a la dirección del paso de corriente.
3. Al invertir el sentido de la corriente, la aguja gira en sentido contrario y se coloca, de nuevo, perpendicularmente al conductor.

Una carga eléctrica en reposo produce solamente fenómenos electrostáticos. Por otro lado, una carga en movimiento origina también, en el espacio que la rodea, un campo magnético.

Un solenoide es una bobina de hilo conductor formada por un determinado número de espiras. Al circular corriente, se crea un campo magnético semejante al de un imán.

Inducción Electromagnética: El Experimento de Faraday

En 1831, Michael Faraday observó que un imán generaba una corriente eléctrica en las proximidades de una bobina siempre que uno u otra estuviera en movimiento.

1. Al acelerar el imán e introducirlo en el interior de la bobina, se origina una corriente eléctrica.
2. Si se separa el imán para sacarlo de la bobina, se origina una corriente de sentido contrario a la experiencia 1.
3. Si el imán no se mueve en el interior de la bobina, no se crea corriente eléctrica.
4. Si se acerca el imán por un polo, la aguja se desvía en sentido contrario al que lo hace cuando el imán se acerca por el otro lado.

Un campo magnético variable crea una corriente en la bobina.

Energía: Conceptos Básicos

La energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.

Tipos de Energía

• Energía mecánica: Es la energía que poseen los cuerpos por el hecho de moverse o encontrarse desplazados de su posición de equilibrio.
• Energía potencial: Es la energía que tienen los cuerpos gracias a su posición o configuración.
• Energía cinética: Es la energía que poseen los cuerpos por el hecho de encontrarse en movimiento.
• Energía térmica: Se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia.
• Energía eléctrica: Causada por el movimiento de cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores.
• Energía química: Se produce en las reacciones químicas.
• Energía nuclear: Es la energía almacenada en el núcleo de los átomos.