GUIA No. 4 ELECTRICIDAD

Cargas eléctricas

Son la base de la electricidad. Existen las cargas positivas y negativas, las cuales tienen dos cualidades fundamentales que son:
1. Cargas distintas se atraen
2. Cargas iguales se repelen

Las cargas eléctricas no se crean, el proceso de crear cargas eléctricas consististe en ceder electrones de un cuerpo a otro de modo que una de ellas tiene un exceso y otra tiene un déficit.
Coulomb se baso en la hipótesis de que si un conductor eléctrico cargado se pone en contacto con un segundo descargado, por razones de simetría la carga del primero se reparte por igual entre ambos.
Ley de COULOMB de la interacción electrostática

Una manifestación de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios que de acuerdo con el principio de acción- reacción ejercen la misma fuerza eléctrica uno sobre otra. La carga eléctrica se mide en COLUMBIOS.
Las cargas eléctricas no necesitan de un medio material para ejercer su influencia sobre otras por lo que las fuerzas eléctricas se consideran fuerzas de acción a distancia

Fuerzas eléctricas
Entre dos o más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo módulo depende del valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga.

Hablar de fuerzas eléctricas y cargas eléctricas refiere hablar de electrostática la cual es la rama de la física que estudia efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica.

La unidad natural de carga eléctrica es el electrón, que es: La menor cantidad de carga eléctrica que puede existir.

En el S.I de unidades definió como el columbio:

El cual es la cantidad de carga que a la distancia de un metro ejerce sobre otra, cantidad de carga igual, la fuerza de 9×109 N.
1 columbio = 6,241 509 × e
1 cul = 1000 m cul (milicolumbio)
1 cul = 1000000 m cul (microculombio)
Los e- y los p+ tienen una propiedad llamada carga eléctrica, los N- son eléctricamente neutros por que carecen de carga.
El átomo esta constituido por un núcleo y normalmente es neutro, por que tiene el mismo número de p+ y de e-, sin embargo un átomo puede ganar e- y quedar cargado negativamente o perderlos y cargarse positivamente.
Existen tres formas básicas de modificar la carga neta de un cuerpo: electrización por:
1. Frotamiento. Por el proceso de frotación es posible transferir una gran cantidad de cargas eléctricas de un objeto a otro. Esta acción mecánica de frotar hace que se transfieran electrones entre los cuerpos. Aquel cuerpo en el cual los electrones están más débilmente ligados al núcleo cederá los electrones a aquel que los tiene más fuertemente ligados.
2. Contacto. En la electrización por contacto, el que tiene exceso de electrones (carga -) traspasa carga negativa al otro, o el que tiene carencia de ellos (carga +) atrae electrones del otro cuerpo. Ambos quedan con igual tipo de carga.

3. Inducción. Cuando se electriza un cuerpo neutro (inducido) por aproximación de otro cuerpo previamente electrizado (inductor) las cargas del inducido se separan. Hay un reordenamiento de cargas. Las cargas de igual signo que el inductor se alejan y las de diferente signo que el inductor se acercan a él. Si se quiere mantener el inducido electrizado, aún que se retire el inductor, basta hacer tierra al lado del inducido más alejado el inductor y retirar el inductor. Nótese que el inducido quedará con carga opuesta al inductor.


Circuitos eléctricos

Un circuito eléctrico es el recorrido por el que circulan los electrones.
Consta de
1. Un generador de energía eléctrica
2. Un hilo conductor
3. Un elemento de maniobra( interruptor pulsador conmutador )
4. Un receptor (bombilla, motor, timbre)




La corriente eléctrica es la circulación de forma continua de electrones por un circuito
+
Un circuito eléctrico es el trayecto o ruta de una corriente eléctrica. El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo compuesto por conductores y dispositivos conductores, que incluye una fuente de fuerza electromotriz que transporta la corriente por el circuito (Figura 2). Un circuito de este tipo se denomina circuito cerrado, y aquéllos en los que el trayecto no es continuo se denominan abiertos. en cualquier circuito debe existir resistencia, inductancia para evitar que se genere un corto circuito
Tipos de circuitos eléctricos
1. circuito en serie( imagen anterior)
2. Circuito paralelo






3. Circuito con timbre con dos bombillas en paralelo





4. Circuito con una bombilla en paralelo y dos en serie





5. Circuito con dos pilas en paralelo






Corriente eléctrica

También denominada intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en:
C/s unidad que se denomino amperio
las cargas de una corriente eléctrica transporta energía a la que se le llama energía eléctrica, esta se transforma en diferentes formas de energía como , luz , sonido ,calor o movimiento
las corrientes eléctricas no circulan igual para todos los materiales, estos pueden ser: conductores o aislantes.
1. Conductores: son materiales en los que la corriente eléctrica circula con facilidad como el cobre, oro y plata .
2. Aislantes: por estos materiales no circula la corriente eléctrica con facilidad como: aire, plástico, madera, goma y vidrio
Cuando las cargas eléctricas pasan por un material conductor pueden producir efectos caloríficos, luminosos, sonoros, magnéticos y mecánicos.

TIPOS DE CORRIENTE ELECTRICA

1. Corriente directa: esta circula siempre en un solo sentido, de polo negativo al negativo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente mantiene siempre fija su polaridad como en el caso de las pilas , las baterías y dinamos.
2. Corriente alterna: este tipo de corriente cambia su sentido de circulación periódicamente y por tanto su polaridad
Este tipo de corriente es el utilizado en la industria y es también el que consumimos en el hogar. La corriente alterna cambia su polaridad o sentido 50 o 60 veces por segundo.


TENSION ELECTRICA
También llamada diferencia de potencial, en Colombia voltaje es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz sobre las cargas eléctricas o e- en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.
La diferencia de potencial entre dos puntos A y B de un campo eléctrico de un valor escalar que indica el trabajo que se debe realizar para mover una carga que desde A hasta B. la unidad en la que se mide el potencial es el voltio.

VB – VA = WAR
9º

El potencial es una medida que se usa de forma relativa(entre dos puntos) por eso se forma diferencia de potencia, si dos puntos entre los cuales hay una diferencia de potencial están unidos por un conductor, se produce un movimiento de cargas eléctricas generando una corriente eléctrica.







Ley de OMH

La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

1. Tensión o voltaje "E", en volt (V).
2. Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).
3. Resistencia "R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito.



Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica "R" y la Circulación de una intensidad o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila.

Postulado General de la Ley de Ohm dice:

El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.

FORMULA: