Fundamentos Esenciales de Electrostática y Circuitos Eléctricos: Conceptos Clave de Física

Conceptos Fundamentales de Electrostática

Carga Eléctrica ($q$)

Se denomina **carga eléctrica** ($q$) o cantidad de electricidad al defecto o exceso de electrones con respecto al número de protones que tiene un cuerpo.

Ley de Coulomb

La interacción entre dos cargas (supuestas puntuales) viene descrita por la **Ley de Coulomb**, que establece que la fuerza con que dos cargas se atraen o se repelen es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Campo y Energía Potencial

Campo Eléctrico ($E$)

Es la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que lo rodea por el hecho de tener carga eléctrica. Se dice que la carga $Q$ crea un campo eléctrico a su alrededor que actúa sobre la carga de prueba ($q$). El campo es el responsable de la acción ejercida sobre la carga de prueba.

El campo es una magnitud física medible y se define la **intensidad del campo eléctrico** ($E$) en un punto como la fuerza ejercida sobre la unidad de carga positiva colocada en ese punto.

Energía Potencial Electrostática

Es la energía que posee una carga eléctrica debido a la posición que ocupa en el espacio cuando actúa sobre ella un campo eléctrico.

Potencial Eléctrico

Se define como la energía potencial por unidad de carga positiva colocada en el campo.

Fundamentos de Circuitos y Corriente

Corriente Eléctrica

Denominamos **corriente eléctrica** a un flujo de cargas eléctricas entre dos puntos conectados físicamente mediante una sustancia conductora.

Intensidad de Corriente ($I$)

Se denomina **intensidad de corriente** ($I$) a la carga que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo.

Componentes del Circuito Eléctrico

• Generadores: Son los aparatos que transforman el trabajo u otro tipo de energía cualquiera en energía eléctrica.
• Receptores Eléctricos: Transforman la energía eléctrica en otra forma de energía, es decir, realizan la función inversa a la de un generador.
• Conductor Eléctrico: Es cualquier sistema material que tenga las siguientes propiedades: que no ofrezca resistencia apreciable al paso de la corriente y que no aparezca ninguna diferencia de potencial entre sus extremos cuando circule una corriente eléctrica.

Ley de Ohm

Relaciona las tres magnitudes básicas de la corriente eléctrica: Intensidad de corriente ($I$), voltaje o diferencia de potencial ($V$) y resistencia eléctrica ($R$).

"La intensidad de corriente que circula entre dos puntos de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre esos puntos e inversamente proporcional a la resistencia existente entre ellos."

Efecto Joule

Uno de los efectos más característicos de la corriente eléctrica consiste en que, al atravesar un material, parte de la energía eléctrica se convierte en calor.

Asociaciones de Componentes (Serie y Paralelo)

Asociaciones en Serie

Se conectan una a continuación de la otra, en el mismo conductor, de forma tal que por todas circula la misma intensidad de corriente.

Asociaciones en Paralelo

Se conectan cada una en una rama o conductor, de forma tal que la corriente se divide cuando llega al punto de conexión. Si las resistencias no son iguales, por cada una de ellas circulará una intensidad distinta.

Generadores y Receptores (Definiciones Adicionales)

• Generadores Eléctricos: Transforman alguna forma de energía en energía eléctrica para mantener una corriente eléctrica.
• Receptores: Transforman la energía eléctrica que proporciona el generador en otras formas de energía.