CAPITULO 1

CAPITULO 1. EL LENGUAJE DE LAS MEDICIONES
ELÉCTRICAS.
CARGA, VOLTAJE Y CORRIENTE.
 CARGA ELECTRICA.
Los fenómenos eléctricos nacen de la naturaleza de las partúclas que constituyen la
materia. Por ejemplo, los átomos están compuestos de partículas cargadas eléctricamente.
El núcleo de un átomo es una masa central constituida de protones (los cuales poseen
carga positiva) y neutrones (los cualesson eléctricamente neutros). Cada núcleo está
rodeado por un enjambre de electrones. La carga del eléctro es igua en magnitud pero de
polaridad opuesta a la carga de un protón. Por consiguinte, un átomo eléctricamente
neutro debe contener un número igual de elecrones y protones.
La unidad usada para describir la cantidad de carga es el coulombio (C). Un coulombio es
equivalente a la carga poseídapor 6.2  10 electrones; es decir, un electrón tiene una
carga de 1.6  10 19 C.
Si un cuerpo cargado es colocado en la vecindad de otros cuerpos cargados experimentará
una fuerza. La magnitud de esta fuerza electrostática entre dos cuerpos cargados se
encuentra a partir de la ley de Coulomb.
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F

kQ1Q2
d2

(1-1)

donde Q1 es la carga en coulombios de uno de los cuerpos y Q2 es la carga delotro.
F es la fuerza en newtons, d es la distancia en metros que separa los cuerpos cargados,
k  (4 0 ) 1 es una constante de valor 9  109 Nm2 / C y  0 es la permitividad del
vacío.
Si ls cargas poseen la misma polaridad la fuerza entre ellas es de repulsión. Si tienen
polaridad opuesta la fuerza es de atración (Figura 1). La fuerza experimentada por un
cuerpo cargado colocado cerca de otroscuerpos cargados se representa por la intensidad
del campo electrico en ese punto.

Figura 1. Fuerzas entre cuerpos cargados. (a) Lineas de campo eléctrico alrededor de un cuerpo
cargado. (b) Cargas iguales se repelen. (c) Cargas opuestas se atraen.

 VOLTAJE
El concepto de voltaje está relacionado con los conceptos de energía potencial y trabajo.
Se efectúa trabajo cuando se mueven cargaseléctricas contra la fuerza de un campo
eléctrico. Este trabajo involucra un gasto de energía. La energía usada para mover cargas
contra un campo electrico se debe convertir a alguna otra forma.
Si una carga eléctrica está a una distancia infinita de otras cargas eléctricas, no sentirá
ninguna fuerza de atracción o repulsión debido a ellas.

Figura 2. Energía potencial de una carga en un campoeléctrico.

En este punto, el potencial electrostático de la carga se defnice cero. Si la carga se acerca
a las otras cargas eléctricas, su potencia electrostático cambiará. Si la carga se muerve
hacia una carga de la misma polaridad, incrementará su energía potencial. (Si la carga es
acercada a otras cargadas de polaridad opuesta, perderá energía potencial.) El potencial
electrostático de cualquier punto enel espacio se define como la energia, por unidad de
carga, que se requeriría para traer una carga a ese punto desde un punto a cero potencial
electrostático. Si un cuerpo cargado se mueve en un sistema eléctrico de un punto a otro,
los dos puntos los cuales localizan la posicion por la diferencia de potencial entre ellos.
Esta diferencia de potencial e llama también voltaje; e indica cuantaenergia puede ser
perdida o adquirida por una partícula cuando se ha movido dentro de un campo eléctrico.
Si las cargas en un conductor eéctrico no están en movimiento, todos los puntos en el
conductor están al mismo potencial. Cuando esta condición existe, la superficie del
conductor es una superficie equipotencial.
 CORRIENTE ELECTRICA
La corriente eléctrica se defini como el número de cargas enmovimiento o que pasan por
un punto dado de un circuito en un segundo.

i

q
t

(1-3)

donde i es la corriente y q es la carga que pasa por el punto en t segundos. La unidad
de corriente es el amperio (A).
Los conductores elñectricos contienen esencialmente electrones libres los cuales se
mueven facilmente dentro de los contornos del conductor. Cuando un campo eléctrico se
le aplica al conductor...