Fisica de secundaria

Física de Sexto Año

Fuerza Eléctrica
La electrostática es el estudio de las cargas y cuerpos en reposo. La carga eléctrica es una propiedad fundamental de la material, igual que la masa y está asociada con las partículas que constituyen al átomo: el electrón y el protón. La dirección de las fuerzas eléctricas cuando las cargas interactúan entre sí están dadas por el principio de la ley delas cargas o ley carga-fuerza: “Cargas iguales se repelen y cargas opuestas se atraen”. La unidad de la carga en el SI es el coulomb (C) llamada en honor al físico francés Charles Coulomb. Las unidades más comunes para expresar las cantidades de carga son: microcoulomb (x10-6), nanocoulomb (x10-9) y picocoulomb (x10-12).
Los átomos cargas positivamente se llaman iones positivos y los que poseenexceso de electrones iones negativos. Un cuerpo está negativamente cargado cuando hay exceso de electrones y positivo cuando hay deficiencia de electrones. El principio de la conservación de energía establece: “La carga neta de un sistema aislado permanece constante”. Los materiales pueden ser:
a. Conductores: Transportan con facilidad las cargas de un cuerpo a otro como la plata, el cobre, elaluminio, el mercurio, carbón etc.
b. Semiconductores: Tienen capacidad media para transportar las cargas como el germanio y el silicio.
c. Aislante o dieléctrico: Son aquellos que no permiten el paso o flujo de cargas como la madera, el vidrio o caucho.
Para determinar la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas:

La fuerza es proporcional a la magnitud de las cargas e inversamenteproporcional a la distancia entre las cargas. Los cuerpos pueden cargarse por medio de la fricción, por conducción con contacto, por inducción o por separación de carga por polarización.
Campo Eléctrico
Se dice que existe un campo eléctrico en una región del espacio en la que una carga eléctrica experimenta una fuerza eléctrica. Las cargas crean los campos, y éstos a su vez, ejercen fuerzas sobrelas otras cargas. Un campo eléctrico es campo vectorial ya que posee dirección y magnitud. Esto nos permite determinar la fuerza ejercida sobre una carga sobre una posición particular en el espacio. La magnitud del campo eléctrico se define como la fuerza ejercida por carga unitaria. En la convención de signos se utiliza una carga positiva para medir la dirección del campo eléctrico; La direccióndel campo eléctrico es la dirección en la que una carga de prueba positiva se movería si se colocara en ese punto. Si hay más de una carga generando un campo eléctrico, entonces el campo eléctrico total o neto en cualquier punto se encuentra usando el principio de superposición para campos eléctricos que establece: “Para una configuración de cargas, el campo eléctrico total o neto en cualquierpunto es la suma vectorial de los campos eléctricos que se deben a las cargas individuales”. El campo eléctrico producido por una carga puntual es uniforme. Las unidades de medida del campo eléctrico es N/C. El patrón del campo eléctrico se representa mediante las líneas del campo eléctrico. Las reglas de las líneas del campo eléctrico expresan:
1. Cuanto más cerca están las líneas del campo, másintenso es el campo eléctrico.
2. En cualquier punto, la dirección del campo eléctrico es tangente a las líneas del campo.
3. Las líneas del campo eléctrico empiezan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas.
4. El número de líneas que salen o entran en una carga es proporcional a la magnitud de esta.
5. Las líneas del campo eléctrico nunca se cruzan.
Magnitud del campoeléctrico:

Energía Potencial Eléctrica
La Energía potencial electrostática o Energía potencial eléctrica es un tipo de energía potencial (medida en julios) que resulta de la fuerza de Coulomb y está asociada a la configuración particular de un conjunto de cargas puntuales en un sistema definido. La energía potencial eléctrica suele relacionarse con la energía potencial gravitatoria. Cuando una carga...