Electrostática: resumen de cargas, fuerza eléctrica y campo eléctrico

La electrostática es la rama de la Física que analiza los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de sus cargas eléctricas, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en equilibrio. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.

Carga Eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas a través de campos electromagnéticos. Es decir, la suma algebraica de las cargas positivas y negativas no varía en el tiempo.

Ley de Coulomb

La Ley de Coulomb establece que la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la dirección de la línea que las une.

Fuerza Eléctrica

Entre dos o más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo módulo depende del valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las de distinto signo se atraen.

Campo Eléctrico

El campo eléctrico es un campo físico que se representa por medio de un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.

Energía Potencial

En la definición de la energía potencial, F es la fuerza ejercida por el campo de fuerza, por ejemplo, la gravedad, la fuerza del muelle, etc. La energía potencial U es igual al trabajo que debe hacer frente a esa fuerza para mover un objeto del punto de referencia U = 0, a la posición r.

Líneas de Fuerza

Una línea de fuerza, o línea de flujo, normalmente en el contexto del electromagnetismo, es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese punto. Como resultado, también es perpendicular a las líneas equipotenciales en la dirección convencional de mayor a menor potencial.

Capacitor

Un capacitor es un componente pasivo ya que no se encarga de la excitación eléctrica, sino que sirve para conectar componentes activos y conservar la energía. Esto le permite servir de sustento a un campo eléctrico.

Dieléctrico

Se denomina dieléctrico a un material con una baja conductividad eléctrica (σ << 1); es decir, un aislante, el cual tiene la propiedad de formar dipolos eléctricos en su interior bajo la acción de un campo eléctrico. Así, todos los materiales dieléctricos son aislantes pero no todos los materiales aislantes son dieléctricos.

Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del mismo.

Resistencia Eléctrica

Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

Ley de Ohm

La Ley de Ohm relaciona las magnitudes de voltaje, resistencia e intensidad de la siguiente manera: La intensidad de corriente que atraviesa un circuito es directamente proporcional al voltaje o tensión del mismo e inversamente proporcional a la resistencia que presenta.