conceptos bas

Segunda parte : electromagnetismo

Conceptos básicos, carga eléctrica

Trabajo eléctrico
y
Diferencia de Potencial

Conceptos previos
• Trabajo en física es el producto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del
desplazamiento del cuerpo en la dirección de esta fuerza.
• Mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energía al
mismo, por lo que puede decirseque el trabajo es energía en movimiento.
• Las unidades de trabajo son las mismas que las de energía.
• Cuando se levanta un objeto desde el suelo hasta la superficie de una mesa, por
ejemplo, se realiza trabajo al tener que vencer la fuerza de la gravedad, dirigida hacia
abajo; la energía comunicada al cuerpo por este trabajo aumenta su energía
potencial.
• También se realiza trabajo cuando unafuerza aumenta la velocidad de un cuerpo,
como ocurre por ejemplo en la aceleración de un avión por el empuje de sus
reactores.
• La fuerza puede no ser mecánica, como ocurre en el levantamiento de un cuerpo o en
la aceleración de un avión de reacción; también puede ser una fuerza electrostática,
electrodinámica o de tensión superficial. Por otra parte, si una fuerza constante no
produce movimiento,no se realiza trabajo. Por ejemplo, el sostener un libro con el
brazo extendido no implica trabajo alguno sobre el libro, independientemente del
esfuerzo.

Conceptos previos
• Carga eléctrica, es la característica de cualquier partícula que participa en
la interacción electromagnética.
• Existen en la naturaleza dos tipos de cargas eléctricas que por convenio se
miden unas con números positivos ylas otras con números negativos.
• Todas las partículas eléctricamente cargadas llevan una carga igual en
valor absoluto a una cantidad llamada carga elemental, e.
• El protón posee una carga +e y el electrón lleva una carga -e. Esta carga
elemental equivale a 1,6 · 10-19 
• La unidad de carga eléctrica en el Sistema Internacional de unidades es el
culombio, C.
• Un átomo eléctricamente neutrotiene el mismo número de protones que
de electrones. Todo cuerpo material contiene gran número de átomos y
su carga global es nula salvo si ha perdido o captado electrones, en cuyo
caso posee carga neta positiva o negativa, respectivamente. Sin embargo,
un cuerpo, aunque eléctricamente neutro, puede tener cargas eléctricas
positivas en ciertas zonas y cargas negativas en otras.

Estos tres objetosmuestran la forma en que las cargas eléctricas afectan a conductores y
no conductores. Una varilla negativamente cargada (A) afecta a la distribución de cargas
de un conductor (B) y un no conductor (C) cercanos. En los lados de B y C más próximos a
A se induce una carga positiva, mientras que en los lados más alejados aparece una carga
negativa. En el conductor (B), la separación de la cargaafecta a todo el objeto, porque los
electrones pueden moverse libremente. En el no conductor (C), la separación se limita a
la distribución de los electrones dentro de cada átomo. El efecto se nota más si el no
conductor está cerca del objeto cargado.

• Campo eléctrico, es la región del espacio donde se ponen de manifiesto
los fenómenos eléctricos. Se representa por E y es de naturaleza
vectorial, esdecir, posee un valor o magnitud y una dirección y sentido.
Estos dos últimos valores son determinados por un ángulo. En el Sistema
Internacional de unidades el campo eléctrico se mide en
newton/culombio (N/C).
• Al existir una carga eléctrica esta se mueve por un conductor generando
el campo eléctrico, el cual a su vez produce un campo magnético.

Concepto de trabajo eléctrico y diferencia depotencial

Trabajo eléctrico y Diferencia de potencial
• Cuando una carga positiva se coloca en un campo eléctrico, éste ejerce una fuerza
de repulsión sobre la carga.
• Para mover la carga debe realizarse un trabajo, venciendo la fuerza de repulsión
del campo. Inversamente, el trabajo puede ser realizado por la carga positiva si
ésta se mueve en la dirección de la fuerza ejercida por el campo....