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LA ELECTRICIDAD

La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la atracción de cargas negativas o positivas.
by

daniel zapata

on 13 November 2012

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Transcript of LA ELECTRICIDAD

LA ELECTRICIDAD La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la atracción de cargas negativas o positivas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos conocidos como la iluminación, electricidad estática, inducción electromagnética y el flujo de corriente eléctrica.

La electricidad es tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones que incluyen el transporte, climatización, iluminación y computación. La electricidad es la columna de la industria moderna, y se espera que se mantenga así en un futuro cercano. la carga eléctrica La carga eléctrica es una propiedad de la materia que provoca que los cuerpos se atraigan o se repelen entre sí en función a la aparición de campos electromagnéticos generados por las mismas cargas.
Se dice entonces que es una propiedad intrínseca de la materia que se presenta según la convención de Benjamín Franklin en positiva y negativa, de manera que dos cargas positivas o negativas se van a repeler y dos cargas una positiva y una negativa se van a atraer.
La unidad utilizada para medir la carga eléctrica es el coulomb (coulombio o colombio) cuyo símbolo es una C (mayúscula) y se le dio ese nombre en honor a Charles Coulomb el científico que encontró la ley que gobierna este tipo de fenómenos. Tahtá. el electrón
Gran cantidad de electrones pueden fluir cuando son expuestos
a un campo eléctrico o magnético.A un flujo de electrones se le
conoce como una corriente eléctrica. Todos estamos familiarizados
con el flujo de electricidad en el cableado en nuestras viviendas.

Las corrientes eléctricas también pueden fluir fuera de los cables,
por ejemplo, en la capa de la atmósfera de la Tierra rica en iones y electrones conocida como ionosfera. aislantes y conductores eléctricos Aisladores o malos conductores, son los que se resisten al grupo de carga, no permiten el paso de la corriente eléctrica, ejemplo: madera, plástico, etc.

La pila es un sistema que transforma la energía química en energía eléctrica. En el interior de la pila se está produciendo una reacción química entre el cinc (metal) y un ácido, que genera el flujo de electricidad.

Para saber si algún elemento no identificado, metal u otro que no se sepa su procedencia, es conductor o no, o si tiene electricidad o no, jamás debe hacerse al tacto de las manos. Para ello hay instrumentos especiales. un trozo de materia esta compuesta de muchos átomos dispuestos de una manera peculiar de acuerdo con el material.
Algunos materiales principalmente los metales tienen un gran numero de electrones libres, que pueden moverse a través del material.estos materiales tienen la habilidad de trasferir carga de un objeto a otro,se les llama conductores. un semiconductor es un material con capacidad intermedia para transportar carga. el campo eléctrico Defimos el campo electrico como aquella region del espacio en la que cualquier carga
situada en un punto de dicha region experimenta una accion o fuerza electrica. CAMPO descripción del campo eléctrico ley de gauss ley de faraday La Ley de inducción electromagnética de Faraday se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde lineas de campo eléctrico campo electrostatico campo electro dinamico ley de coulomb desarrollo de la ley enunciados de la ley
constante de coulomb
potencial de coulomb
limitacion de la ley de coulomb energía del campo electrico linea de fuerza Una línea de fuerza o línea de flujo, normalmente en el contexto del electromagnetismo, es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese punto. Como resultado, también es perpendicular a las líneas equipotenciales en la dirección convencional de mayor a menor potencial. Suponen una forma útil de esquematizar gráficamente un campo, aunque son imaginarias y no tienen presencia física. potencial eléctrico El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva q desde el punto de referencia,1 dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

V = \frac{W}{q} \,\!

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del sistema internacional es el voltio(V). Todos los puntos de un campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. trabajo eléctrico y energía potencial eléctrica Considérese una carga eléctrica puntual q en presencia de un campo eléctrico \vec E. La carga experimentará una fuerza eléctrica:

(1) \vec F=q \vec E \,\!

Esta fuerza realizará un trabajo para trasladar la carga de un punto A a otro B, de tal forma que para producir un pequeño desplazamiento dl la fuerza eléctrica hará un trabajo diferencial dW expresado como:

(2) dW=\vec F \cdot d \vec l = q \vec E \cdot d \vec {l} \,\!

Donde se ha tenido en cuenta Teniendo en cuenta la expresión (1). Por lo tanto, integrando obtenemos que el trabajo total realizado por el campo eléctrico será:

(3) W=\int_{A}^{B} q\vec E \cdot d \vec l \,\!

Figura 1

Un caso particular de la fórmula anterior, es el de un campo eléctrico definido creado por una carga puntual estática Q. Sea una carga puntual q que recorre una determinada trayectoria A - B en las inmediaciones de una carga Q tal y como muestra la figura 1. Siendo dr el desplazamiento infinitesimal de la carga q en la dirección radial, el trabajo diferencial dW se puede expresar así:

(4) W = \int \vec F \cdot d \vec l= \int F \, dl \cos(\theta)=\int F \, dr \,\!

Para calcular el trabajo total, se integra entre la posición inicial A, distante r_A \,\! de la carga Q y la posición final B, distante r_B \,\! de la carga Q:

(5) W=\int_{A}^{B} F dr =\int_{A}^{B} \frac {1}{4\pi{\epsilon}_0}\frac{Qq}{r^2} \, dr=\frac {Qq}{4\pi{\epsilon}_0}(\frac{1}{r_A}-\frac {1}{r_B})

De la expresión (5) se concluye que el trabajo W no depende de la trayectoria seguida por la partícula, sólo depende de la posición inicial y final, lo cual implica que la fuerza eléctrica {\vec F} \,\! es una fuerza conservativa. Por lo tanto se puede definir una energía potencial que permite calcular el trabajo más fácilmente:

(6) E_p=\frac {1}{4\pi{\epsilon}_0}\frac{Qq}{r}

El trabajo realizado por la fuerza eléctrica para desplazar una partícula entre A y B será:

(7) W = -\Delta E_p = E_{p_A} - E_{p_B}


Por convención, el nivel cero de energía potencial se suele establecer en el infinito, es decir, si y sólo si r=\infty \rightarrow E_p=0 \,\! La diferencia de potencial entre dos puntos A y B de un campo eléctrico es un valor escalar que indica el trabajo que se debe realizar para mover una carga q0 desde A hasta B. La unidad en la que se mide el potencial es el Voltio o Volt.



El potencial es una medida que se suele usar de forma relativa (entre dos puntos) y por eso se la llama diferencia de potencial. También es posible definir al potencial absoluto en un punto como el trabajo para mover una carga desde el infinito hasta ese punto.

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.
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