Introducción a la Electricidad, Magnetismo y Circuitos Eléctricos

Electrostática

Rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos en reposo, así como sus interacciones con su entorno.

Métodos de Carga

• Frotamiento: Al frotar dos cuerpos de diferente material uno contra otro, las cargas eléctricas se distribuyen, quedando un cuerpo cargado positivamente y el otro negativamente.
• Contacto: Al poner en contacto un cuerpo cargado con uno neutro, la carga se redistribuye entre ambos hasta alcanzar el equilibrio.
• Inducción: Proceso por el cual un objeto cargado cerca de un conductor neutro provoca una redistribución temporal de cargas en el conductor sin contacto directo.

Ley de Cargas

Dos cargas eléctricas del mismo signo se repelen, mientras que dos cargas de signo contrario se atraen.

Materiales Conductores y Aislantes

• Conductores: Material que permite fácilmente el flujo de carga eléctrica a través de él.
• Aislantes: Material que dificulta el movimiento de carga eléctrica, haciendo que permanezca relativamente estática.

Conceptos Clave en Electrostática

• Ley de Coulomb: La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
• Campo Eléctrico: Región del espacio alrededor de una carga eléctrica donde otra carga experimentaría una fuerza. Las líneas de campo salen de cargas positivas y entran a cargas negativas.
• Potencial Eléctrico: Trabajo necesario para mover una unidad de carga desde un punto de referencia (generalmente infinito) hasta un punto determinado en un campo eléctrico.
• Energía Potencial Eléctrica: Energía asociada a la posición de una carga eléctrica en un campo eléctrico.

Electrodinámica

Rama de la física que estudia las cargas eléctricas en movimiento y los fenómenos asociados.

Circuitos Eléctricos

Un circuito eléctrico es un camino cerrado por el que puede circular la corriente eléctrica.

Elementos de un Circuito Eléctrico

• Resistencia
• Conductor
• Inductor
• Condensador
• Interruptor
• Generador
• Fuente de poder

Tipos de Conexión de Componentes (Ej. Resistencias)

• En Serie: Conexión donde los componentes se unen extremo con extremo, formando un único camino para la corriente.
• En Paralelo: Conexión donde los componentes se unen en sus extremos, proporcionando múltiples caminos para la corriente.

Conceptos Clave en Electrodinámica

• Intensidad de Corriente (I): Cantidad de carga eléctrica que atraviesa una sección de un conductor por unidad de tiempo. Se mide en Amperios (A).
• Voltaje (V) o Tensión: Diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. Representa la energía por unidad de carga disponible para mover cargas. Se mide en Voltios (V).
• Ley de Ohm: La corriente que circula por un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del circuito (V = I * R).
• Efecto Joule: Fenómeno por el cual un conductor disipa energía en forma de calor cuando una corriente eléctrica lo atraviesa.

Magnetismo y Electromagnetismo

• Magnetismo: Fuerza ejercida por los imanes cuando se atraen o repelen entre sí.
• Electromagnetismo: Fenómeno causado por el movimiento de cargas eléctricas, que genera campos magnéticos, y la interacción entre campos eléctricos y magnéticos.