electricidad y magnetismo

1
ELECTROMAGNETISMO
1.1 CARGA ELECTRICA.
1. CARGA ELECTRICA.
En el Sistema Internacional de Unidades la unidad de carga eléctrica se denomina
culombio (símbolo C). Se define como la cantidad de carga que pasa por la sección
transversal de un conductor eléctrico en un segundo, cuando la corriente eléctrica es
de un amperio, y se corresponde con la carga de 6.241 509 ×
electronesaproximadamente
2. La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia que se presenta en dos
tipos. Éstas llevan ahora el nombre con las que Benjamin Franklin las denominó: cargas
positivas y negativas.4 Cuando cargas del mismo tipo se encuentran se repelen y
cuando son diferentes se atraen. Con el advenimiento de la teoría cuántica relativista,
se pudo demostrar formalmente que laspartículas, además de presentar carga
eléctrica (sea nula o no), presentan un momento magnético intrínseco, denominado
espín, que surge como consecuencia de aplicar la teoría de la relatividad especial a la
mecánica cuántica.

3. El valor de la carga del electrón fue determinado entre 1910 y 1917 por Robert
Andrews Millikan y en la actualidad su valor en el Sistema Internacional de
acuerdo con laúltima lista de constantes del CODATA publicada es:5

4. En concordancia con los resultados experimentales, el principio de conservación de la
carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma
que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se
conserva.
1.2 CONDUCTORES Y AISLANTES DE ELECTRICIDAD
[1] Cuando un cuerpo neutro eselectrizado, 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 laelectricidad 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 lesotorga 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 lafabricación de dispositivos electrónicos que son la base de la actual
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
AGOSTO 2012

ING OSCAR RAMSES RUIZ VARELA

2
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 suconductividad, ya sea
mediante pequeños cambios en su composición, ya sea sometiéndolos a condiciones
especiales, como elevada temperatura o intensa iluminación.
Como caso excepcional, 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 unacorriente eléctrica en un superconductor, los
electrones fluyen por tiempo indefinido.

5. RIGIDEZ DIELECTRICA [9]
La rigidez dieléctrica es una medida de la capacidad del material
para soportar solicitaciones eléctricas. La medida de la rigidez dieléctrica sirve
principalmente para indicar la presencia de contaminantes como agua o partículas. Un valor
bajo de rigidez dieléctrica puede...