Fundamentos de la Física: Interacciones, Leyes y Circuitos Eléctricos
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Interacciones Fundamentales y Leyes de la Física Clásica
Interacción Gravitatoria
La interacción gravitatoria es una fuerza atractiva que afecta a todo objeto particular. La Ley de la Gravitación Universal de Newton describe la mayoría de los fenómenos cotidianos, pero no indica cómo se produce esta fuerza que mantiene a los planetas orbitando alrededor del Sol.
Ley de Gravitación Universal
Dos masas cualesquiera, M1 y M2, situadas a una distancia d entre sí, se atraen con una fuerza F que es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Interacción Electromagnética
La interacción electromagnética es una fuerza que se produce entre objetos o partículas con carga eléctrica. Comprende la fuerza eléctrica entre cargas en reposo y la fuerza magnética entre imanes o corrientes eléctricas.
Carga Eléctrica
Es una propiedad de la materia. Existen dos tipos de carga: positiva y negativa, que ejercen fuerzas de atracción y repulsión entre ellas.
Ley de Coulomb
Dos cargas eléctricas, q1 y q2, se atraen o se repelen con una fuerza que es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia d entre ellas.
Magnetismo y Generación de Corriente
Campo Magnético
Es la zona que rodea a un imán donde son perceptibles los efectos de la interacción magnética.
Experimento de Oersted
Se monta un circuito con un tramo recto del conductor orientado hacia el norte y se sitúa una brújula cercana. Al cerrar el circuito, se comprueba que la brújula se sitúa en dirección perpendicular al conductor.
Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica produce campo magnético en su entorno.
Experimento de Faraday
En 1881, el físico resolvió la cuestión de la corriente inducida mediante una serie de experiencias, abriendo el camino a la producción de la corriente eléctrica.
Conceptos Fundamentales de Circuitos Eléctricos
Circuito Eléctrico
Es un camino cerrado que transporta la corriente eléctrica cuando está en una situación estable.
Componentes de un Circuito
- Generadores: Transforman distintos tipos de energía en energía eléctrica.
- Conductores
- Receptores: Transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía.
- Elementos de maniobra
Diferencia de Potencial (Voltaje)
Es la energía aprovechable en un circuito por unidad de carga eléctrica que pasa. Su unidad es el voltio (V), definido por la relación: V = E/Q.