Principios Esenciales de Electricidad y Magnetismo: Cargas, Corriente e Inducción
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Fundamentos de la Electricidad y el Magnetismo
La Electricidad: Conceptos Fundamentales
La electricidad incluye todos los fenómenos físicos en los que intervienen las cargas eléctricas, tanto en reposo (electrostática) como en movimiento (corriente eléctrica).
La Carga Eléctrica
La carga eléctrica es una propiedad física fundamental de la materia. Toda la materia tiene la capacidad de interactuar eléctricamente, dependiendo de la carga que posea.
Tipos de Carga Eléctrica
- Carga Eléctrica Negativa: Las partículas cargadas negativamente son los electrones, y la materia cargada negativamente tiene un exceso de electrones.
- Carga Eléctrica Positiva: Las partículas cargadas positivamente son los protones, y la materia cargada positivamente tiene un defecto de electrones.
- Cuerpos Eléctricamente Neutros: Poseen el mismo número de protones que de electrones, es decir, el mismo número de cargas positivas que negativas.
Electrización de Cuerpos Neutros
Un cuerpo eléctricamente neutro puede transformarse en un cuerpo con carga:
- Carga Positiva: Si pierde electrones, de manera que el número de cargas negativas es menor que el número de cargas positivas.
- Carga Negativa: Si capta electrones, de manera que el número de cargas negativas es mayor que el número de cargas positivas.
Conservación de la Carga
En los procesos de electrización por fricción o por contacto, los electrones pasan de un cuerpo a otro. Es decir, la carga total siempre es la misma en su totalidad; se conserva, aunque su distribución sea diferente.
La Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es un flujo continuo de electrones.
El Magnetismo y su Interacción con la Electricidad
Concepto de Imán y Magnetismo
Un imán es un material capaz de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y sus aleaciones; decimos que posee magnetismo. Existen dos tipos de imanes:
- El imán permanente.
- El imán temporal.
Las propiedades de los imanes son que tienen polos, producen fuerzas magnéticas y presentan líneas de campo.
Interacción entre Carga Eléctrica y Campo Magnético
Una carga eléctrica en reposo produce solamente fenómenos electrostáticos, mientras que una carga en movimiento, además de fenómenos eléctricos, origina un campo magnético en el espacio que la rodea.
Inducción Electromagnética
Cuando se mueve un imán cerca de una bobina, se provoca la variación del campo magnético. Un campo magnético variable crea una corriente eléctrica en la bobina; esta corriente se llama corriente inducida y existe mientras dure la variación del campo magnético. La corriente será tanto mayor cuanto mayor sea la rapidez de variación.