Fundamentos de la Electricidad: Conceptos, Fórmulas y Unidades Esenciales
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Conceptos Fundamentales de Electricidad
A continuación, se presenta una tabla resumen de las principales magnitudes, fórmulas y unidades utilizadas en el estudio de la electricidad:
| Fórmula / Representación | Unidad (SI) | Concepto |
|---|---|---|
 | N | Fuerza electrostática, fuerza eléctrica o fuerza entre dos cargas (Ley de Coulomb) |
  | N/C | Campo eléctrico |
 | V | Potencial eléctrico |
 | J | Diferencia de potencial eléctrico (Trabajo) |
 | V | Voltaje, diferencia de potencial, tensión eléctrica o potencial eléctrico |
| P = V · I ; V = P / I ; I = P / V | W | Ley de Watt (Potencia) |
  | A | Intensidad de corriente eléctrica (I) |
 | V; Ω; A | Ley de Ohm |
Definiciones Clave en Electricidad
¿Qué es la fuerza electrostática?
Cuando las cargas están en reposo, la interacción entre ellas (atracción o repulsión) se denomina fuerza electrostática. Esta fuerza se rige por la Ley de Coulomb.
¿Qué es la energía eléctrica?
La energía eléctrica es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en los materiales conductores. Esta energía produce tres efectos principales: luminoso, térmico y magnético.
La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial (medida en Voltios) que un generador esté aplicando en sus extremos.
¿Qué es la corriente eléctrica?
Es la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico.
¿Qué es la intensidad de corriente eléctrica?
La intensidad de corriente (I) es la cantidad de carga eléctrica (Q) que atraviesa la sección de un conductor por unidad de tiempo (t). Se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio (A). Una corriente eléctrica, al ser un movimiento de cargas, produce un campo magnético.
¿Qué es un voltio (V)?
El voltio (V) es la unidad derivada del Sistema Internacional para el potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y la tensión eléctrica.
- El voltio se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente de un amperio consume un vatio de potencia.
- Asimismo, el voltio se define de forma equivalente como la diferencia de potencial existente entre dos puntos tales que hay que realizar un trabajo de 1 J para trasladar del uno al otro la carga de 1 C.
¿Qué es un vatio (W)?
El vatio o watt (W) es la medida utilizada para representar la potencia eléctrica.
- El vatio se define como la potencia generada de acuerdo a la diferencia entre una corriente eléctrica de 1 amperio y 1 voltio (1 VA).
- Es la unidad derivada coherente del Sistema Internacional de Unidades (SI) para la potencia. Su símbolo es W y es igual a 1 joule por segundo (1 J/s).
El Joule (J) en términos eléctricos
El Joule (J) es la unidad de trabajo o energía. En el contexto eléctrico, se define de dos maneras:
- Es el trabajo necesario para mover una carga eléctrica de un culombio a través de una tensión (diferencia de potencial) de un voltio. Es decir, un voltio-culombio (V·C).
- Es el trabajo necesario para producir un vatio de potencia durante un segundo. Es decir, un vatio-segundo (W·s).
¿Qué es el potencial eléctrico?
El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva desde dicho punto hasta el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba.
Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado, en contra de la fuerza eléctrica y a velocidad constante.
Diferencia de Potencial y Voltaje
La diferencia de potencial eléctrico (o voltaje) entre dos puntos es un voltio (1 V) si se realiza un Joule (1 J) de trabajo al mover un culombio (1 C) de carga desde un punto a otro.
La tensión eléctrica o diferencia de potencial (o voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas.