Fundamentos de Vectores y Electricidad: Conceptos Esenciales

Conceptos Fundamentales de Vectores

Vectores

Es un segmento de recta orientado mediante la punta de una flecha, que posee módulo, dirección, sentido, origen y extremo.

Origen

Se define como el punto donde comienza el desplazamiento del vector. También se le conoce como punto de aplicación.

Dirección

Se refiere a la inclinación de la recta que contiene el vector. Puede ser: horizontal, vertical o inclinada.

Horizontal

Es la línea que describe el nivel del agua en reposo.

Vertical

Es la línea que describe un cuerpo en caída libre y es perpendicular a la horizontal.

Inclinada

Es la línea que no es horizontal ni vertical.

Sentido

Está determinado por la punta de la flecha, que indica la orientación específica hacia dónde se dirige el vector.

Módulo

Se determina por la magnitud o longitud del vector, es decir, la separación entre el origen y el extremo.

Extremo

Es el punto donde termina el desplazamiento del vector, coincidiendo con la punta de la flecha.

Conceptos Clave de Electricidad

Campo Eléctrico Uniforme

Es un campo eléctrico en el cual las líneas de campo son paralelas, equidistantes y tienen la misma magnitud, dirección y sentido en todos sus puntos. Las partículas que se mueven dentro de él experimentan una fuerza constante.

Ejemplo de Campo Eléctrico Uniforme

En un escenario donde existen dos placas paralelas separadas con signos opuestos, los electrones liberados de la placa inferior son atraídos hacia la placa superior. Cada uno de estos electrones se mueve dentro de un campo eléctrico uniforme.

Potencial Eléctrico

Es el trabajo necesario para transportar una carga eléctrica de prueba desde un punto de referencia hasta un punto específico dentro de un campo eléctrico. Se define como el cociente entre el trabajo realizado y el valor de la carga.

Capacidad Eléctrica

Es una propiedad fundamental de los condensadores (o capacitores). Esta propiedad establece la relación entre la diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del capacitor y la carga eléctrica almacenada en ellas.

Fórmula de Capacidad Eléctrica

• C: Representa la capacidad eléctrica, medida en faradios (F). Es importante destacar que el faradio es una unidad relativamente grande, por lo que comúnmente se utilizan submúltiplos como el microfaradio (µF) o el picofaradio (pF).
• Q: Es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios (C).
• V: Es la diferencia de potencial (o tensión) entre las placas, medida en voltios (V).