El estudio de la electricidad comenzó tras observar que diferentes objetos ligeros eran atraídos al acercar un trozo de ámbar. La gente se preguntaba qué clase de "magia" o "poder sobrenatural" era lo que hacia que ocurriera ese fenómeno.
Varios fueron los que intervinieron en las investigaciones de la electricidad como:
LA ELECTROSTÁTICA
La electrostática es la rama de la electricidad que se
encarga de estudiar las cargas electrostáticas en reposo.
La carga eléctrica es la propiedad de la
materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en
forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.
Se basa en una ley que dice: "Cargas
iguales se repelen ( ++,--) y cargas distintas se atraen
(+-)". En cargas se encuentras tres tipos:
1) Protón: cuando su carga es positiva.
2) Electrón: cuando posee una carga negativa.
3) Neutrón: cuando no contiene carga eléctrica alguna.
2) Electrón: cuando posee una carga negativa.
3) Neutrón: cuando no contiene carga eléctrica alguna.
La carga electrica se puede transmitir de una particula a otra o de un cuerpo a otro; a este proceso se le llama "electrizar un cuerpo".
Existen tres maneras de electrizar un cuerpo:
La unidad que se utiliza para medir las cargas eléctricas en
el sistema internacional (SI) se llama coulomb ( C ) y se define como la
cantidad de electrones que posee en exceso un cuerpo con respecto a lo que
posee en su estado neutro. La equivalencia en electrones es la siguiente:
>1C = 6.25x1018 electrones.
De acuerdo con esto podemos proporcionar las cargas eléctricas
del electrón y el protón en coulomb.
ü Protón: 1.6 x1019 electrones.
ü Electrón: -1.6x10-19 electrones.
ü Protón: 1.6 x1019 electrones.
ü Electrón: -1.6x10-19 electrones.
Existen materiales a nuestro entorno que contiene protone y electrones, apesar de esta caracteristica en comun, no presentan la misma propiedad de conducir la electricidad.
Y de esta manera podemos clasificar los materiales en:
LEY DE COLUMB
En el año 1785, Charles Coulomb estableció la ley
fundamental de la fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas, lo cual
afirma lo siguiente:
“La fuerza eléctrica de atracción o repulsión entre dos
cargas puntuales q1 y q2, es directamente proporcional al producto de las
cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”,
matemáticamente se expresa:
F = k q1q2 /r2 donde:
F = Fuerza eléctrica en Newtons (N)
K = Constante de proporcionalidad = 9x109 Nm2/C2
q1 y q2 = Cargas eléctricas en Coulomb ( C )
r = Distancia entre las cargas en metros (m)
Cabe mencionar que en los problemas se trabaja con COLUMBS, por lo que aqui se presenta una tabla con las conversiones:
TERMODINAMICA
La
termodinámica se encarga de estudiar la transformación de la energía térmica en
trabajo y el trabajo en energía.
La
termodinámica puede ser explicada con cuatro leyes fundamentales, entre las
principales se encuentran 3:
Ley cero de
la termodinámica:
También
conocida como ley de equilibrio. Si dos sistemas se encuentran en equilibrio
térmico y se presenta un tercero, éste estará en equilibrio con las anteriores.
Primera ley
de la termodinámica
Esta ley nos
demuestra el principio de la conservación de la temperatura “la masa no se
crea, ni se destruye, se transforma”
En cualquier
proceso termodinámico, el calor neto absorbido por un sistema es igual a la
suma del equivalente térmico del trabajo realizado por él y el cambio en su
energía interna, matemáticamente se expresa:
∆Q = ∆U + ∆W
La cantidad
de calor absorbido se manifiesta en trabajo mecánico, algo parecido ocurre con
los motores de combustión interna para generar movimiento.
Segunda ley
de la termodinámica:
No es
posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un
recipiente a una cierta temperatura y a la absorción de una cantidad igual de
calor por un recipiente a una temperatura mas elevada.
Resistencia
eléctrica
Es la
oposición que se presenta cuando un conductor al pasar corriente o flujo de
electrones por él.
Factores que
influyen en la resistencia de los conductores:
1) Longitud
del conductor: A mayor longitud mayor resistencia.
2) Sección
o área transversal: A mayor área menor resistencia.
3) La
naturaleza del conductor: La plata tiene menor resistencia que el hierro para
que circule la corriente.
4) La
temperatura: En los metales su resistencia aumenta proporcionalmente a su
temperatura.
La unidad de resistencia eléctrica en el SI es el Ohm
LEY DE OHM
El
físico y profesor alemán George Simón Ohm enuncio la siguiente ley en 1817 “La
intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito
es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus
extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor”.
Matemáticamente
se expresa de la siguiente manera:
I
= V / R
Dónde:
V
= Diferencia de potencial de voltaje aplicado a los extremos del conductor.
R
= Resistencia del conductor.
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