Electricidad

Electrostática
La electricidad estudia los fenómenos físicas a causa de las cargas eléctricas y la interacción de las mismas. Cuando una carga está en reposo como tanto en movimiento produce una serie de efectos sobre otras cargas, así el estudio de la electricidad se divide en dos ramas: electrostática y electrodinámica.
La electrostática estudia y observa los efectos de los cuerpos concargas eléctricas, en reposo, es decir estáticas.
Paredes T., Franklin J. (2003). Física: Teoría básica y problemas propuestos de electrostática.
http://www.monografias.com/trabajos34/electrostatica/electrostatica.shtml

Carga Eléctrica;
Diferencia entre cargas positivas de los protones de la materia y la carga negativa de sus electrones, la carga eléctrica se mide en coulomb.

Electrón:-1.60219x10-7 coulomb.

Proton:1.60219x10-19coulomb.

Neutrón. No tiene carga eléctrica. Se sitúa en el núcleo junto con los protones.

Q= ne
Q= Carga eléctrica en medida en coulomb.
n= Número de electrones.
e= Electrón.



Ley de Coulomb;
La ley de Coulomb, que establece cómo es la fuerza entre dos cargas eléctricas puntuales, constituye el punto de partida de la Electrostática comociencia cuantitativa. La Ley de Coulomb dice que "la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario".
Rodríguez R., Soto., Sebastián E.,Hernández S., Rodríguez Y. (2012). Física II. Solución integral 4 (pp. 107-144)



Problema: Dos cargas eléctricas positivas una de 3 micro C otra de 2 micro C esta separadas por 30 cm ¿Cuál de es la magnitud de fuerza?
F=8.9874x109((3Cx2C)/0.03)=1.79748x1012




Campo Eléctrico:
Un campo eléctrico es una región del espacio donde se ponen de manifiesto los fenómenos eléctricos. Serepresenta por E y es de naturaleza vectorial. En el Sistema Internacional de unidades el campo eléctrico se mide en Newton/Culombio (N/C).

La región del espacio situada en las proximidades de un cuerpo cargado posee unas propiedades especiales. Si se coloca en cualquier punto de dicha región una carga eléctrica de prueba, se observa que se encuentra sometida a la acción de una fuerza. Este hecho seexpresa diciendo que el cuerpo cargado ha creado un campo eléctrico.
Rodríguez R., Soto., Sebastián E., Hernández S., Rodríguez Y. (2012). Física II. Solución integral 4 (pp. 107-144)















Ley de Gauss:
La ley de gauss es una alternativa a la ley de Coulomb para expresar la relación entre la carga y el campo eléctricos. Fue formulada por KarI Fnedrich Gauss(1777-1855). La ley de Gauss establece que el flujo eléctrico total a través de cualquier superficie cerrada (una superficie que contiene un volumen definido) es proporcional a la carga eléctrica total (neta) dentro de la superficie.


Matemáticamente:

Marín T., Serrano A. (s.f) Electrostática: Ley de Gauss. http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/gauss.htmlProblema: Una esfera de 5 cm está uniformente cargada con una densidad de carga de 1.2·10-5/π C/m3.
Calcular el módulo del campo eléctrico a una distancia r del centro, en el interior (r5) de la esfera cargada.
Calcular el potencial en el centro r=0, de la esfera.
∮E⋅dS=∮E⋅dS⋅cos0=E∮dS=E⋅4πr2
E⋅dS=qε0   E=q4πε0r2 
q=1.2⋅10−5π43πr3=1.6⋅10−5r3  E=144 000⋅r N/Cq=1.2⋅10−5π43π(0.05)3=2⋅10−9  E=18r2 N/C



Potencial eléctrico:
El potencial eléctrico es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva que desde el punto de referencia1 dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria que desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza...