Profesor: Ignacio Espinoza Braz

Colegio Adventista Subsector FísicaArica

Los primeros estudios que se conocen relacionados a la electricidad se remontan a la antigua Grecia, alrededor del siglo VI a.c.

Tales de Mileto fue uno de los que estudió estos fenómenos.

La palabra electricidad deriva de elektrón que en griego significa ámbar.

La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de las partículas elementales, así como la masa.

Los electrones poseen carga negativa y los protones carga positiva.

Como los electrones son quienes se mueven de un cuerpo a otro, se estableció al electrón como la partícula fundamental que porta carga eléctrica.

Partícula Masa (kg) Carga Eléctrica

ElectrónProtón

Neutrón 0

319,1 10m −= × e−1836m

1839m

e+

( )191,67 10e C−= ×

Normalmente, en un cuerpo, el número de protones es igual al número de electrones, decimos en ese caso que el cuerpo es Neutro. Un cuerpo se dice electrizado o cargado como aquel que posee exceso de o falta de electrones.

• Cuerpo Neutro : Es aquel con un número de protones igual al número de electrones.

• Cuerpo Cargado Negativamente : Es el que tiene un exceso de electrones.

• Cuerpo Cargado Positivamente : Es el que tiene déficit de electrones.

Principio de conservación de la carga eléctrica: Se llama SISTEMA AISLADO a aquel que no intercambia cargas eléctricas con el medio exterior.

“En un sistema aislado eléctricamente la suma algebraica de las cargas positivas y negativas es constante”

Atracción y Repulsión: “Cargas eléctricas de igual signo se repelen y cargas eléctricas de signos contrarios se atraen”

Existen tres procesos básicos de electrización: por frotación (roce); por contacto y por inducción.

Electrización por Frotación : Frotando entre sí dos cuerpos, inicialmente neutros, ocurre entre ellos un intercambio de electrones y en consecuencia, ambos terminan cargados.

Electrización por Contacto : Poniendo en contacto dos conductores: A cargado y B neutro se verifica que B se electriza con carga de igual signo que A. Para el caso de los conductores A y B se les aplica el principio de conservación de la carga antes y después del contacto, la carga total permanece constante. La figura siguiente ilustra la electrización por contacto.

Electrización por Inducción: En este proceso utilizaremos dos cuerpos (I) y (C) ambos de materiales conductores; por ejemplo, un inductor de carga y una esfera de aluminio.

Coulomb determinó que la fuerza de atracción o repulsión entre dos objetos cargados es inversamente proporcional al cuadrado de su distancia de separación.

En la actualidad, sus conclusiones se establecen en la Ley de Coulomb: La fuerza de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las dos cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Estos tipos de interacciones cumplen con el Tercer Principio de Newton

Corresponde a la cantidad de carga que pasa por una sección transversal de un conductor por unidad de tiempo. La relación matemática que resume lo anterior es:

QI

t= [ ] C

As

=

Es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones.

Cada material presente una resistencia al flujo de cargas eléctricas. Esta característica se conoce como resistividad.

A: es un buen conductor.

B: es mal conductor.

En un conductor metálico a temperatura constante, el valor de la resistencia es constante sea cual sea la intensidad de corriente que lo atraviesa y la diferencia de potencial que existe entre sus extremos.

VR

I= [ ] V

A Ω =

Hay 3 tipos posibles de conexión de resistencias eléctricas:

Conexión Serie

Conexión en Paralelo

Conexión Mixta

En este caso, todas las cargas por unidad de tiempo que salen de la primera ampolleta pasan también por la segunda.

La diferencia de potencial en cada ampolleta dependerá entonces del valor de la resistencia de cada una.

El conjunto de resistencias se puede sustituir por otra, llamada resistencia equivalente eqR

1 2 ...Total nI I I I= = = =

1 2 ...Eq nR R R R= + + +1 2 ...Total nV V V V= + + +

Las cargas por unidad de tiempo llegan a la conexión se reparten.

Habrá mayor intensidad de corriente, hacia la rama del circuito en la cual la resistencia es menor.

La resistencia equivalente es menor que la menor resistencia que se encuentra en la conexión

1 2 ...Total nI I I I= + + +1 2 ...Total nV V V V= = = =

1 2

1 1 1 1...

Eq nR R R R= + + +

La conexión de resistencias mixta, corresponde a hacer una conexión tanto en paralelo como serie de resistencias.

Para resolverlo, tenemos que reducir paso a paso, hasta que nos quedemos con una única resistencia.

Para ello seguimos los siguientes pasos:

Paso 1Paso 1 Reducimos las dos resistencias en paralelo

(en este ejemplo) a su equivalente:23R

23 2 3

1 1 1

R R R= +

Paso N°2Paso N°2 A continuación calculamos la resistencia

equivalente de las dos que tenemos ahora conectadas en serie:

1 2,3eqR R R= +

Paso 3Paso 3 Ahora que se reduce todo a una

resistencia, procedemos a determinar el valor de , si conocemos el valor de , y así viceversa, usando la Ley de Ohm, la cual está dada por la expresión:

I

V

V I R= ⋅