Principios Fundamentales de la Electricidad y Electrodinámica

Electricidad

La electricidad es una forma de energía muy importante para la vida cotidiana. Permite el funcionamiento de aparatos, máquinas, luces y tecnologías. Puede generarse a partir de distintas fuentes como el agua, el viento, el sol y los combustibles.

Carga eléctrica

Es una propiedad de la materia. Existen dos tipos de cargas:

• Positivas (+)
• Negativas (−)

Las cargas de igual signo se repelen y las de signo contrario se atraen.

Electrostática

Es la rama de la electricidad que estudia las cargas eléctricas en reposo. Por ejemplo, cuando un peine frotado atrae pequeños papeles.

Electrodinámica

Es la parte de la electricidad que estudia las cargas eléctricas en movimiento, es decir, la corriente eléctrica.

Corriente eléctrica

Es el movimiento de cargas eléctricas a través de un conductor en una dirección determinada. En los cables metálicos, las cargas que se mueven son los electrones.

Conductores y aislantes

• Conductores: permiten el paso de la corriente eléctrica. Ejemplos: metales, agua, cuerpo humano y tierra.
• Aislantes: impiden o dificultan el paso de la corriente. Ejemplos: plástico, goma, vidrio y madera seca.

Formas de cargar un cuerpo

1. Por contacto: un cuerpo cargado toca a otro y le transfiere carga.
2. Por frotamiento: al frotar dos cuerpos se transfieren electrones de uno a otro.
3. Por inducción: un cuerpo cargado provoca una redistribución de cargas en otro sin tocarlo.

Ley de Coulomb

Establece que entre dos cargas eléctricas existe una fuerza de atracción o repulsión. Cuanto mayores sean las cargas, mayor será la fuerza; cuanto más separadas estén, menor será la fuerza.

Campo eléctrico

Es la región del espacio donde una carga eléctrica ejerce una fuerza sobre otras cargas.

Potencial eléctrico

Es la energía que posee una carga debido a su posición dentro de un campo eléctrico.

Capacidad eléctrica

Es la capacidad de un cuerpo o condensador para almacenar carga eléctrica.

Intensidad de corriente

Es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa un conductor en un determinado tiempo. Se mide en amperios (A).

Tipos de corriente

• Corriente continua (CC): las cargas circulan siempre en el mismo sentido. Ejemplo: pilas y baterías.
• Corriente alterna (CA): las cargas cambian periódicamente de sentido. Ejemplo: electricidad domiciliaria.

Circuito eléctrico

Es el conjunto de elementos que permiten el paso de la corriente eléctrica:

1. Generador o fuente: produce electricidad (pilas, baterías).
2. Conductores: transportan la corriente.
3. Receptores: transforman la energía eléctrica en otra forma de energía (luz, calor o movimiento).

Fórmulas importantes

• Ley de Coulomb: F = k(q₁·q₂)/d²
• Campo eléctrico: E = F/q
• Potencial eléctrico: V = W/q
• Capacidad eléctrica: C = q/V
• Intensidad de corriente: I = q/t