Conceptos Esenciales de Electricidad y Electrostática: Fundamentos Físicos

Conceptos Esenciales de Electricidad y Electrostática

Este documento presenta una recopilación de términos fundamentales relacionados con la electricidad y la electrostática, esenciales para comprender los principios básicos de la física eléctrica.

Electricidad

Término general que engloba los fenómenos eléctricos, de manera análoga a cómo la gravedad se relaciona con los fenómenos gravitacionales o la sociología con los fenómenos sociales.

Electrostática

Estudio de la carga eléctrica en reposo (es decir, no en movimiento, a diferencia de las corrientes eléctricas).

Conservación de la Carga

Principio fundamental que establece que la carga eléctrica no se crea ni se destruye. La carga total de un sistema antes de una interacción es siempre igual a la carga total después de dicha interacción.

Ley de Coulomb

Describe la relación entre la fuerza eléctrica, la magnitud de las cargas y la distancia que las separa. Se enuncia de la siguiente manera:

• Si las cargas poseen signos iguales, la fuerza entre ellas es de repulsión.
• Si las cargas poseen signos opuestos, la fuerza entre ellas es de atracción.

Coulomb (C)

Es la unidad de carga eléctrica en el Sistema Internacional (SI). Un coulomb (símbolo C) equivale a la carga total de aproximadamente 6.25 × 10¹⁸ electrones.

Conductor

Cualquier material que contiene partículas cargadas libres que pueden fluir con facilidad a través de él cuando una fuerza eléctrica actúa sobre ellas.

Aislante

Un material que no contiene partículas cargadas libres y, por lo tanto, no permite que las cargas fluyan con facilidad a través de él.

Semiconductor

Material cuyas propiedades eléctricas se encuentran entre las de un conductor y las de un aislante. Su resistencia puede modificarse significativamente mediante la adición de impurezas (dopado).

Superconductor

Material que exhibe una conductividad perfecta, es decir, una resistencia cero al flujo de carga eléctrica. Este fenómeno ocurre generalmente a temperaturas muy bajas.

Carga por Contacto

Proceso de transferencia de carga eléctrica entre objetos que ocurre mediante frotamiento o simple contacto directo.

Carga por Inducción

Redistribución de cargas eléctricas en un objeto causada por la influencia eléctrica de un objeto cargado cercano, sin que exista contacto físico entre ellos.

Eléctricamente Polarizado

Término aplicado a un átomo o molécula en el que las cargas internas se han alineado de tal manera que un lado presenta un ligero exceso de carga positiva y el lado opuesto, un ligero exceso de carga negativa.

Campo Eléctrico (E)

Se define como la fuerza eléctrica por unidad de carga. Puede visualizarse como un “aura” que rodea a los objetos cargados y es un almacén de energía eléctrica. En torno a una carga puntual, el campo disminuye con la distancia de acuerdo con la ley del inverso al cuadrado, de forma similar a un campo gravitacional.

Nota: Entre placas paralelas con cargas opuestas, el campo eléctrico es uniforme.

Energía Potencial Eléctrica (U_E)

Es la energía que posee un objeto cargado debido a su posición dentro de un campo eléctrico.

Potencial Eléctrico (V)

También conocido como voltaje, es la energía potencial eléctrica por unidad de carga, medida en volts (V).

Capacitor

Dispositivo eléctrico diseñado para almacenar carga eléctrica y energía. En su forma más simple, consiste en un par de placas conductoras paralelas separadas por una pequeña distancia (dieléctrico).