La Electricidad estudia las cargas eléctricas, las fuerzas que ejercen entre sí y el movimiento de dichas cargas a través de distintos materiales. Es una de las ramas fundamentales de la Física y tiene aplicaciones en prácticamente toda la tecnología moderna.
La carga eléctrica es una propiedad de la materia responsable de las interacciones eléctricas.
| Tipo | Símbolo |
|---|---|
| Positiva | + |
| Negativa | − |
Describe la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales.
F = k · q₁ · q₂ / r²
| Símbolo | Significado |
|---|---|
| F | Fuerza eléctrica (N) |
| q₁ y q₂ | Cargas eléctricas (C) |
| r | Distancia entre las cargas (m) |
| k | Constante de Coulomb |
Si dos cargas se acercan al doble de proximidad, la fuerza eléctrica aumenta cuatro veces.
El campo eléctrico representa la región del espacio donde una carga experimenta una fuerza eléctrica.
E = F / q
Su unidad en el Sistema Internacional es el newton por coulomb (N/C).
La corriente eléctrica es el movimiento ordenado de cargas eléctricas a través de un conductor.
I = Q / t
| Símbolo | Magnitud | Unidad |
|---|---|---|
| I | Corriente eléctrica | Ampere (A) |
| Q | Carga eléctrica | Coulomb (C) |
| t | Tiempo | Segundo (s) |
Si circulan 20 C en 5 segundos:
I = 20 / 5 I = 4 A
La Ley de Ohm relaciona la tensión, la corriente y la resistencia de un circuito.
V = I · R
| Magnitud | Símbolo | Unidad |
|---|---|---|
| Tensión | V | Volt (V) |
| Corriente | I | Ampere (A) |
| Resistencia | R | Ohm (Ω) |
Una resistencia de 10 Ω es atravesada por una corriente de 2 A.
V = 2 × 10 V = 20 V
Si necesitás despejar una variable:
I = V / R R = V / I
La resistencia eléctrica mide la oposición que presenta un material al paso de la corriente.
Cuanto mayor sea la resistencia, menor será la corriente para un mismo voltaje.
Los filamentos de una lámpara ofrecen resistencia al paso de la corriente y producen luz y calor.
P = V · I
La potencia eléctrica indica la energía consumida o entregada por unidad de tiempo.
| Magnitud | Unidad |
|---|---|
| Potencia | Watt (W) |
Un artefacto funciona con 220 V y consume 3 A.
P = 220 × 3 P = 660 W
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados que permiten el paso de la corriente eléctrica.
| Elemento | Función |
|---|---|
| Pila o batería | Fuente de energía. |
| Conductores | Transportan la corriente. |
| Resistencia | Limita el paso de corriente. |
| Interruptor | Abre o cierra el circuito. |
| Serie | Paralelo |
|---|---|
| La corriente es la misma en todos los componentes. | El voltaje es el mismo en cada rama. |
| Si un componente falla, todo el circuito deja de funcionar. | Si una rama falla, las demás continúan funcionando. |
| La resistencia equivalente aumenta. | La resistencia equivalente disminuye. |
El magnetismo estudia los fenómenos producidos por los imanes y por las cargas eléctricas en movimiento.
Los parlantes, motores eléctricos y brújulas funcionan gracias al magnetismo.
El campo magnético es la región del espacio donde actúan fuerzas magnéticas.
Se representa mediante líneas de campo que salen del polo Norte y entran por el polo Sur.
Cuando una corriente eléctrica circula por un conductor genera un campo magnético a su alrededor.
Este fenómeno es el principio de funcionamiento de:
La inducción electromagnética consiste en la generación de corriente eléctrica mediante la variación de un campo magnético.
| Tema | Fórmula |
|---|---|
| Corriente | I = Q / t |
| Ley de Ohm | V = I·R |
| Potencia | P = V·I |
| Campo eléctrico | E = F / q |
| Ley de Coulomb | F = k·q₁·q₂ / r² |
En esta unidad aprendimos cómo interactúan las cargas eléctricas, cómo circula la corriente en un circuito y cómo la electricidad y el magnetismo están relacionados. Estos conceptos son fundamentales para comprender el funcionamiento de la mayoría de los dispositivos tecnológicos actuales.
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