ELECTRICIDAD

La electricidad es la rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos, además de una tecnología que aprovecha los efectos eléctricos.

La electricidad como fenómeno físico, está arraigado a la propia estructura de la materia, dado que es el movimiento de los electrones que constituyen la corteza atómica lo que realmente forma la corriente eléctrica.

La electricidad se encuentra en todas las actividades de la vida cotidiana de cualquier persona por ejemplo:

·         Focos y lámparas fluorescentes

·         Los teléfonos y celulares

·         Los monitores y televisores      

·         Los motores eléctricos

·         Las computadoras

·         Los calefactores, secadoras de cabello, etc..

MATERIALES CONDUCTORES Y AISLANTES

 Cuando un cuerpo neutro es electrizado, sus cargas eléctricas, bajo la acción de las fuerzas correspondientes, se redistribuyen hasta alcanzar una situación de equilibrio. Algunos cuerpos, sin embargo, ponen muchas dificultades a este movimiento de las cargas eléctricas por su interior y sólo permanece cargado el lugar en donde se depositó la carga neta. Otros, por el contrario, facilitan tal redistribución de modo que la electricidad afecta finalmente a todo el cuerpo. Los primeros se denominan aislantes y los segundos conductores.

Esta diferencia de comportamiento de las sustancias respecto del desplazamiento de las cargas en su interior depende de su naturaleza íntima. Así, los átomos de las sustancias conductoras poseen electrones externos muy débilmente ligados al núcleo en un estado de semilibertad que les otorga una gran movilidad, tal es el caso de los metales. En las sustancias aislantes, sin embargo, los núcleos atómicos retienen con fuerza todos sus electrones, lo que hace que su movilidad sea escasa.

Entre los buenos conductores y los aisladores existe una gran variedad de situaciones intermedias. Es de destacar entre ellas la de los materiales semiconductores por su importancia en la fabricación de dispositivos electrónicos que son la base de la actual revolución tecnológica. En condiciones ordinarias se comportan como malos conductores, pero desde un punto de vista físico su interés radica en que se pueden alterar sus propiedades conductoras con cierta facilidad mejorando prodigiosamente su conductividad, ya sea mediante pequeños cambios en su composición, ya sea sometiéndolos a condiciones especiales, como elevada temperatura o intensa iluminación.

A temperaturas cercanas al cero absoluto, ciertos metales adquieren una conductividad infinita, es decir, la resistencia al flujo de cargas se hace cero. Se trata de los superconductores. Una vez que se establece una corriente eléctrica en un superconductor, los electrones fluyen por tiempo indefinido.

Carga eléctrica e interacción entre cargas

La carga eléctrica es una propiedad que poseen algunas partículas subatómicas y que se manifiesta mediante las fuerzas observadas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico es la fuente de una de las cuatro interacciones fundamentales, la interacción electromagnética. La partícula que transporta la información de estas interacciones es el fotón. Las dos partículas elementales cargadas que existen en la materia y que se encuentran de forma natural en la Tierra son el electrón y el protón

Se manifiesta a través de fuerzas, denominadas electrostáticas, que son las responsables de los fenómenos eléctricos. Existen dos tipos de carga eléctrica: positiva y negativa y su unidad de medida es el Coulomb ( C ). La carga eléctrica se puede transferir de un cuerpo a otro, por lo general un cuerpo con exceso de carga positiva cede electrones a otro, cargándolo negativamente.

Cargas opuestas se atraen y Cargas iguales se repelen

LEY DE COULOMB

Charles-Augustin de Coulomb (Angulema, Francia, 14 de junio de 1736 - París, 23 de agosto de 1806) fue un físico e ingeniero francés. Se recuerda por haber descrito de manera matemática la ley de atracción entre cargas eléctricas. Realizó una serie de experimentos utilizando una balanza de torsión, con lo que percibió que entre dos cuerpos cargados eléctricamente se ejercía una fuerza, misma que podía ser de atracción o de repulsión (dependiendo del signo de las cargas) y que estaba en relación con la distancia a la que se encontraban dichos cuerpos. Además notó que la fuerza eléctrica entre dos cuerpos disminuía si se interponía un tercer cuerpo. En su honor la unidad de carga eléctrica lleva el nombre de culombio (C).

“La fuerza que ejercen entre sí dos cuerpos cargados eléctricamente es directamente proporcional al producto de sus cargas eléctricas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.”

La ley de coulomb presenta un fenómeno físico causado por cargas eléctricas la cuales podrán ejercer una fuerza la cual podrá ser de atracción o de repulsión. Esto depende del signo de carga de los cuerpos pues estos deberán ser de signo contrario para atraerse y del mismo signo para repulsarse claro que al aumentar el número de cuerpos se disminuye la fuerza eléctrica.

   

F=k (q₁q₂/r²)

Donde q₁ y q₂  representan las cargas de cada uno de los cuerpos y rla distancia que los separa; además, k es la constante de proporcionalidad y tiene un valor igual a   8.99x10⁹⁹Nm²/C²

DIFERENCIA DE POTENCIAL

Es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromagnética sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.

Si hay mayor diferencia de potencial o presión que ejerza una fuente de fuerza electromagnética sobre las cargas eléctricas o electrones contenidos en un conductor, mayor será el voltaje o tensión existente en el circuito al que corresponda ese conductor.

CIRCUITO EN SERIE

Un circuito en serie es aquel circuito en el que la corriente eléctrica solo tiene un solo camino para llegar al punto de partida, sin importar los elementos intermedios. En el cual la intensidad será la misma en todos los elementos. Y su resistencia será igual a la suma de las resistencias que lo integran.

Este circuito a diferencia del paralelo presenta la desventaja que si una resistencia se funde este abrirá el circuito y por lo tanto ningún  foco prendera, además de que los focos no  obtienen el volteje que requieren por lo cual no prenden con la fuerza que deberían. Pues el voltaje se reparte de forma equivalente.

CIRCUITOS PARALELO

Un circuito paralelo es cuando  la corriente eléctrica toma dos o más caminos en cada nodo. Donde el voltaje será el mismo en todos los elementos. Y la corriente eléctrica será igual a la suma de todas las corrientes individuales que compongan el circuito.

Las ventajas que este tiene lo cual hace que sea el usado comúnmente en instalaciones eléctricas de casas o industrias ,es que al fundirse un foco o una resistencia este continua funcionando pues él pues la corriente eléctrica presenta una individualidad por lo cual no es necesario pasar por el mismo camino para llegar a las demás resistencia.

Su única desventaja es que si la fuente de energía falla todo el circuito no funcione.

CIRCUITO MIXTO

Los circuitos mixtos son la combinacion del circuito paralelo y del circuito en serie.