Electricidad

Nombre del alumno:___________________________________________________
Grupo: _________________Semestre:____________________________________

M. C. Nicolás Díaz Balcázar

2

PROGRAMA
Unidad II Electricidad
II.1 Fuerza eléctrica
II.1.1 Carga eléctrica.
II.1.2 Conservación de la carga eléctrica.
II.1.3 Formas de electrización.
II.1.4 Aislantes y conductores eléctricos.
II.1.5 Ley deCoulomb.
II.2 Campo y potencial eléctrico
II.2.1 Campo eléctrico.
II.2.2 Intensidad del campo eléctrico.
II.2.3 Potencial eléctrico.
II.3 Capacitancia
II.3.1 Limitaciones de carga en un conductor.
II.3.2 El capacitor.
II.3.3 Cálculo de la capacitancia.
II.3.4 Energía de un capacitor cargado.
II.3.5 Capacitores en serie y en paralelo.
Unidad III Electrodinámica
III.1 Corriente eléctricaIII.1.1 Ley de Ohm.
III.1.2 Ley de Watt.
III.1.3 Circuitos de CD (serie, paralelo y serie-paralelo).
III.2 Magnetismo
III.2.1 Campo magnético.
III.2.2 Imanes.
III.2.3 Propiedades de los materiales magnéticos.
III.2.4 Densidad de flujo magnético.
III.3 Electromagnetismo
III.3.1 Electroimán.
III.3.2 Aplicaciones.
III.3.3 Motores.
III.3.4 Generadores.
III.3.5 Transformadores.Bibliografía:
Física Conceptos y Aplicaciones
Paul E. Tippens
Sexta Edición México 2003
Mc Graw Hill
3

Física General
Héctor Pérez Montiel
Tercera Edición México 2006
Publicaciones Cultural
Física 2
Bárcenas, Urcid y Montijo
México 1997
Mc Graw Hill

4

Unidad II Electricidad
II.1 Fuerza eléctrica
II.1.1 Carga eléctrica
La materia se compone de átomos y estos se componen a su vezde electrones,
protones y neutrones. En el sencillo modelo atómico propuesto a principios del siglo
XX por Ernest Rutherford y Niels Bohr, el átomo consiste en un núcleo con carga
positiva rodeado de electrones como se muestra en la siguiente figura:

-

+

N

N

+

-

Modelo de un átomo de Helio

Los protones del núcleo atraen a los electrones y los mantienen en órbita. Porconvención se considera que los electrones tienen carga negativa y que los protones
tienen carga positiva, los neutrones no tienen carga. En un átomo neutro se tiene el
mismo número de protones que de electrones.
Una carga eléctrica se produce cuando un material transfiere sus electrones a otro.
Si un átomo pierde electrones, este queda con un exceso de protones por lo que
queda cargadopositivamente y se le llama ión positivo. Si un átomo gana
electrones, este queda con un exceso de carga negativa, en este caso queda
cargado negativamente y se conoce como ión negativo.

5

-

-

-

+6

-

Atomo de carbono
eléctricamente neutro:
mismo número de
protones y mismo
número de electrones

-

-

-

-

-

-

+6

-

-

-

-

-

-

+6

-

IónNegativo

Ión Positivo

Los electrones se pueden desprender del átomo por medio de fricción,
calentamiento o por bombardeo de electrones.
Ley de las cargas eléctricas
Las partículas con carga diferente se atraen y las partículas con cargas iguales se
rechazan:

+

-

+

+

-

-

Cargas diferentes se atraen
Cargas iguales se rechazan

6

Unidades de carga eléctrica:
1Coulomb = 6.25x1018 electrones
1 e- = -1.6x10-19 Coulombs
1µC (micro Coulomb) = 1x10-6 Coulombs
1nC (nano Coulomb) = 1x10-9 Coulombs

II.1.2 Conservación de la carga eléctrica
En un proceso de electrización, el número total de protones y electrones no se
altera, sólo existe una separación de las cargas eléctricas. Por tanto, no hay
destrucción ni creación de carga eléctrica, es decir, lacarga total se conserva.
Pueden aparecer cargas eléctricas donde antes no había, pero siempre lo harán de
modo que la carga total del sistema permanezca constante.

II.1.3 Formas de electrización
Electrización por frotamiento
Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones = número de
protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el otro con carga negativa. Si
se...