Propiedades y fenómenos eléctricos

Carga eléctrica

Propiedad intrínseca de las partículas elementales que hace que migren en un campo eléctrico. Produce la fuerza eléctrica que mantiene unidos a los protones y neutrones y a los átomos entre sí. Coulombs. Tipos: positiva y negativa.

Electricidad

Fuerza de la naturaleza, análoga a la gravedad, que depende de su carga. Fenómenos físicos ocasionados por cargas eléctricas y sus interacciones. Fuerza principal que determina la estructura atómica, actúa a distancia entre dos objetos con Q1 y Q2. Puede ser atractiva o repulsiva. Para adquirir carga eléctrica tienen que ganar o perder electrones: por frotamiento (contacto con otro objeto de distinto material y después separación), por contacto (corriente de electrones), inducción (se acerca objeto cargado, electrones se acumulan de ese lado y desplazan los protones al lado opuesto).

Partículas subatómicas

Partículas elementales son los objetos más pequeños que se pueden concebir. Neutro (sin carga, masa = 1.675x10^-27), protones (Carga positiva de +1.6x10^-19C, masa 1.675x10^-27), electrones (carga negativa de -1.6x10^-19C, masa 9.11x10^-31).

Ley de Coulomb

La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Aisladores

No conducen la corriente eléctrica. Sustancia en la que la carga solo se mueve ligeramente, como corcho, goma, vidrio. Cada electrón negativo está ligado a un átomo y no es libre de separarse. Electrones fuertemente ligados a los átomos.

Conductores

Conducen la corriente eléctrica. Sustancia en la que la carga se mueve libremente. Iones cargados positivamente fijos, metales. De primer grado: metálicos en cuyo interior hay cargas libres que se mueven por la fuerza del campo eléctrico, sin transporte de masa. De segundo grado: no sirven para grandes distancias, electrolitos cuyas cargas libres son iones.

Fuerza eléctrica

Fuerza fundamental que determina la estructura de los átomos mediante acción eléctrica cuyo módulo depende de las cargas y de la distancia que las separa, se calcula mediante la ley de Coulomb.

Campo eléctrico

Asociado a una carga aislada o a un conjunto de ellas, es la región del espacio donde se dejan de sentir sus efectos. Se observa la aparición de fuerzas eléctricas cuando se coloca una carga de prueba. Fuerza que se ejerce sobre una carga de prueba en ese punto. Newton/coulomb.

Potencial eléctrico

Trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva Q desde la referencia hasta ese punto/carga de prueba. Voltaje.

Líneas de fuerza

Trayectoria imaginaria de las cargas. Carga puntual positiva, las líneas orientadas alejándose de la carga, y viceversa.

Líneas equipotenciales

Relación entre región equipotencial y línea de fuerza. Mientras partículas cargadas se muevan perpendicularmente a las líneas de fuerza, el campo siempre estará dentro de una superficie equipotencial.

Tubo de Crookes

Cono de vidrio que contiene un ánodo y dos cátodos, dentro hay gases a baja presión. Evoluciona al tubo de rayos catódicos, hay choques de electrones con las partículas del gas. Forma de cono, William Crookes.

Tubo de rayos catódicos

Dentro hay vacío, no se encuentra ningún gas. Evoluciona del tubo de Crookes, electrones se mueven sin choque con otras partículas. Agregan ánodo físicoquímicos con una perforación en el medio, engrosamiento del vidrio del tubo, forma más cilíndrica. Se le agrega placa deflectora horizontal y vertical que desvía electrones (para mostrar dos variables).

Haces de electrones

Tubos de vidrio al vacío, dos electrodos, ánodo y cátodo unidos por hilos que pasan por la pared del tubo. Cátodo calentado y se forma nube densa de electrones evaporados atraídos al ánodo, al ser vacío los electrones se mueven libremente sin chocar cc molecular (energía cinética).

Tubo de rayos X

Nube de electrones choca el ánodo generando desaceleración creando rayos X que son ondas electromagnéticas de longitud de onda muy corta.

Electrodinamia

Estudio de cargas en movimiento, por frotamiento son capaces de ceder o ganar electrones y cargarse electrostáticamente. Cátodo -, ánodo +.

Corriente eléctrica

Flujo de cargas (electrones) a través de un conductor, impulsados por las fuerzas que se establecen entre las cargas eléctricas de diferente signo. Nominalmente por convencionalista decimos que es un flujo de cargas positivas desde donde hay más hacia donde hay menos. Se mide en Amperes (Coulombs/segundo).

Amperímetro

Mide corriente eléctrica y se coloca en serie, sobre el mismo cable. Tiene una resistencia muy pequeña (menos de 1 ohmio) con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico. Es analógico ya que posee un indicador que se desplaza a lo largo de una escala que representa la magnitud medida.

Pila

Dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por reacciones redox, celda electroquímica, y contiene dos polos. En el ánodo se producen electrones (oxidación) y en el cátodo se produce un defecto de electrones (cátodo). Pilas en serie se suma diferencia de potencial.

Diferencia de potencial

Diferencia de energía por unidad de carga entre dos puntos de un circuito.

Ley de Ohm (intensidad de corriente)

La intensidad de corriente que atraviesa un circuito es directamente proporcional al voltaje o tensión del mismo e inversamente proporcional a la resistencia que presenta. I (Amperes), Voltaje (voltios) R (ohmios). 1 ley: cuando una corriente eléctrica circula por un conductor metálico, la relación entre la V y I es igual a R. 2 ley: en conductor rectilíneo de sección constante se comprueba que la resistencia es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a la sección S (r^2).

Trabajo eléctrico

El producto de la diferencia de potencial (V) y la I (A) es igual a potencia (W), el trabajo realizado sobre la carga al moverla es igual a la variación de su energía potencial.

Resistencia eléctrica

Medida de oposición del flujo de corriente de un circuito que se mide en Ohm, esta oposición se debe a que los electrones al moverse en el interior de los átomos rozan produciendo choques que desprenden energía en forma de calor. R= V/I. También se relaciona con la longitud, radio del conductor y la constante (resistividad). Depende de la sección del conductor, de la longitud y de su naturaleza. Ohm/metro (ohm/m).

Voltímetro

Mide diferencia de potencial de un circuito eléctrico (Voltio). Se conecta en paralelo al circuito y debe tener resistencia interna lo más alta posible, es digital y representa magnitud medida mediante números en una pantalla.

Resistencia hidráulica

Magnitud que caracteriza una tubería que permite calcular la caída de presión que sufre el líquido en la tubería. Poiseuille. R = 8nl/pi r^2.

Resistencia eléctrica

R = pL/pi r^4. El movimiento de las cargas eléctricas es análogo al movimiento de un fluido a través de una tubería, intensidad eléctrica a caudal de fluido, cargas eléctricas a diferente potencial a depósitos de fluidos a distinta altura, potencial eléctrico a altura del depósito, resistencia eléctrica a viscosidad y efecto Joule.

Potencia eléctrica

Proporcional por unidad de tiempo con la cual la energía eléctrica es transferida por un circuito eléctrico (watt). P = W/t. Trabajo realizado por segundo de una carga al moverla, a través del conductor por corriente eléctrica, en el que esta experimenta una diferencia de potencial eléctrico. En watts (Amperes.volt). SI, vatio.

Leyes de Kirchhoff

Refieren a la forma en que la corriente circula cuando el conductor presenta un nudo (punto en la red donde se unen o salen varios conductores). 1 ley: intensidad total de la corriente que entra por cualquier punto del circuito es igual a la intensidad que sale del punto. 2 ley: la diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera de un circuito es la misma a lo largo del camino que conecta los dos puntos. 1 ley termodinámica: habla de la conservación de la energía ya que la energía no se crea ni se destruye, sino que se transfiere. Cuando una carga se mueve de potencial alto a bajo, su energía potencial se transforma en otras formas de energía.

Resistencias en serie

Actúan como una sola cuyo valor es la suma de R= R1+R2+R3.

Resistencias en paralelo

La corriente, al tener que tomar dos caminos, se divide en dos, entonces la resistencia total es menor que la de un circuito en serie. R = 1/R1 + 1/R2.

Ley de Joule

La corriente produce calor mediante la resistencia del material del conductor, que es creada por el movimiento de electrones ya que estos producen energía cinética que se libera cuando chocan con los átomos del conductor. El calor producido por una corriente eléctrica es directamente proporcional a la resistencia, tiempo e intensidad al cuadrado.

Capacitor

Elemento que se coloca en un circuito eléctrico que tiene la capacidad de impedir el flujo continuo del circuito, no se puede producir una corriente continua. Cumple la función de almacenar cargas. Su capacidad (C=q/V, en farad (F, (C/V)) es una característica que evidencia qué cantidad de cargas puede almacenar un capacitor a cierta diferencia de potencial dada, compuesto por dos placas de material conductor, separadas por una delgada lámina aislante, acumulación de cargas a ambos lados hasta que la diferencia de potencial es igual al Fem de la batería.

Botella de Leyden

Botella de vidrio delgado que contiene en parte interna una lámina metálica bien ajustada y en el exterior también, es el primer dispositivo eléctrico en la historia para almacenar cargas eléctricas simplemente tocándola.

Capacitores en serie

Se suman las inversas de sus capacidades individuales CT = 1/C1+1/C2.

Capacitores en paralelo

Se unen y reciben la misma diferencia de potencial cada uno, y se suman las capacidades individuales CT = C1+C2+C3. La placa positiva de un capacitor está conectada a la negativa del siguiente, así la carga negativa fluye del primero al último capacitor.

Faradio

La cantidad de carga eléctrica en un mol de electrones. Capacidad de capacitar 1 faradio = 96500cb.

Diferencias entre tensión eléctrica pico y eficaz

Como hay valores pico + y - y promedio 0, no puedo usarlo para calcular cuánta corriente puedo obtener y por eso usamos el valor eficaz que representa el valor a la que se encontraría la CA si se comportase como una CC, representa que corriente continua equivale a esa corriente alterna.

Corriente alterna

Electrones cambian continuamente su dirección, magnitud y dirección varían, forma de onda, no polaridad, iluminación, calor, comunicadores, viviendas, alumbrados públicos, facilidad de transformación, se pueden cambiar niveles de voltaje económicamente, fácil transporte de energía a largas distancias.

Corriente continua

Flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, unidireccional y constante en el tiempo, línea recta que no varía, polaridad. Dentro de baterías, pilas o dinamos, dispositivos electrónicos o digitales, se pueden almacenar en materias, reducir a voltajes pequeños para dispositivos electrónicos.

Principio de Oersted

Corriente eléctrica (cargas en movimiento) producen efectos magnéticos. Una corriente crea un campo magnético, cuando yo tengo una corriente eléctrica continua, perpendicular a esta aparece un campo eléctrico.

Bobina

Componente pasivo del circuito que almacena energía como campo magnético a través de inducción (cilindro en torno al cual se enrosca alambre o hilo de cobre). Tesla.

Inducción magnética

Proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos, es el número de fuerzas que atraviesan cada unidad de superficie.

Ley de Faraday

Conecta a un amperímetro e introduce imán dentro de obviando. Con el movimiento del imán aparece corriente eléctrica para un lado, en ausencia de diferencia de potencial e imán quieto no hay corriente y cuando lo retiro hay corriente pero hacia el lado contrario. Todo campo magnético variable produce la aparición de una corriente eléctrica inducida (ley de inducción magnética).

Reactancia inductiva

Oposición que presenta la bobina al paso de la CA, capacidad del inductor de reducir la corriente en circuito alterno.

Reactancia capacitiva

Resistencia de un condensador, elemento regulador del flujo de carga en un circuito de CA, opone al paso de la corriente y depende del inverso de la frecuencia (ohm).

Ley de Ohm en CA

La intensidad de corriente que circula por un circuito de CA es de forma directa proporcional a la tensión V e inversamente a la impedancia z. I (CA) = V/Z.

Impedancia

Medida de oposición que presenta un circuito a una corriente cuando se aplica una tensión, extiende el concepto de resistencia a los CA y posee magnitud como fase Z = t (tensión)/ I (intensidad).

Regla de mano derecha

Para conocer el sentido y dirección del flujo magnético a través de corriente eléctrica en una dinamo, las direcciones pertenecen al comportamiento del funcionamiento de una dinamo.

La dirección de fuerza no se genera debido a los campos magnéticos sino que en este caso la dirección de la fuerza es la generadora de la corriente eléctrica. Pulgar  (movimiento del conductor eléctrico dentro del campo magnético), indice (dirección de las lineas de fuerza del campo magnético); medio (dirección de la fem inducida). REGLA DE LA MANO IZQUIERDA: cuando la corriente eléctrica utilizada para hacer funcionar un motor de CC, pulgar ( dirección de la fuerza que tendrá esa parte del cable al circular corriente), indice (dirección del campo magnético), medio (dirección que tiene la corriente eléctrica que circula) TRANSFORMADOR: cambia voltaje por otro voltaje —> reductor que disminuye voltaje y elevador que aumenta la diferencia d potencial) RECTIIFCADOR: rectifica CA

CAMPO MAGNETICO: es la fuerza que ejercería un sistema magnético sobre una unidad de polo norte magnético colocada en aquelpiunto —> TESLA—> zona del espacio donde se ejercen los efectos de las lineas de fuerza de atracción magnética PERMEABILIDAD MAGNETICA: capacidad que tienen los conductores de afectar y ser afectados por los campos magnéticos y la capacidad de convertirse en fuentes de estos, capacidad de crearlos sin la necesidad de corrientes externas POTENCIA ELECTRICA Y CA —> tipos de potencias: ACTIVA: aquella que se aprovecha como potencia útil, se debe a la potencia consumida en receptores resistivos, DEWATADA: aquella que se da cuando la tension y la corriente no se encuentran en fase y no se produce ningun trabajo útil, su presencia en circuitos de CA es perjudicial. APARENTE: cantidad total de potencia que se consumen en dicho circuito. COMPLEJA: suma vectorial de las potencias activa y reactiva de dicho circuito. POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO: equivalente eléctrico de la membrana plasmatica, debido a la diferencia de cargas de la bicapa lipidoca (Capacitar), proteínas como resistencia y potencial (bombas) como una batería ECUACION DE GOLDMAN: calcula el potencial de membrana en el interior de la célula cuando participaciones positivos uinivalente (K y Na) y un ionnegativi (Cl). Calcula el potencial de acción en el interior de la célula teniendo en cuenta la polaridad de cada ion, permeabilidad y concentraciones ECUACION DE NERNST: permite calcular la diferencia de potencial de membrana que s eobtendra a ambos lados de la membrana, solo se aplica a un ion en equilibrio electroquímico IMPULSO NERVIOSO: o potencial de acción es el impulso de electricidad que se transmite cuando los iones positivos del sodio ingresan a la neurona, cambia la carga interna de negatividad a positiva—> desmielinizacion es un proceso patológico en el cual se daña la mielan de las fibras nerviosas afectando la conductividad y perdida de velocidad del impulso (Es un aislante eléctrico) ONDAS ELECTROMAGENTICAS Y MAXWELL: la radiacion electromagnetica es un tipo de campo eléctrico variable, una combinación de campos eléctricos y magnéticos oscilantes que s propagan a través del espacio transportando energia. Demostro a través de sus ecuaciones que la electricidad, el magnetismo y la luz son manifestaciones del mismo fenómeno que es el campo eléctrico, predicen las ondas electromagnéticas que pueden viajar por el espacio sin necesidad de un medio material BIOMAGNETISMO: practica de la medicina alternativa pseudocientifica en la que se aplican campos magnéticos estáticos, estudio del efecto de campos magnéticos en sistemas biológicos. Se refiere al conocimiento de las propiedades magnéticas de los seres vivos en estado natural y patológico.. 

UNIDADES FUNCIONALES INSTR MEDICA: TRANSDUCTOR: dispositivo cualquiera que convierte una señal de una forma a otra, AMPLIFICADOR: dispositivo que aumenta la intensidad d ella corriente y el voltaje de la señal hasta un nivel que puede ser medido. MEDIDOR: dispositivo que puede denominarse transductor de salida ya que registra la señal de salida del amoplificador VARIABLES BIOLOGICAS: son magnitudes físico químicas que se emplean en el estudio d ella estructura y función de seres vivos —> anatómicas: derivan dele studio morfológico del organismo (imágenes) y fisiológicas, derivadas del funcionalismo orgánico OSCILOSCOPIOS: tubo de rayos catódicos en el que el haz de electrones incide sobre una pantalla fosforescente produciendo una mancha luminosa cuya posición puede ser vertical u horizontal según el voltaje. Dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo AMPLIFICADOR: dispositivo que mediante la utilización de energía, magnifica la amplitud de un fenómeno, consiste en resistencias y transistores que puede aumentar la corriente y voltaje d una señal. BASICO: resistencias y transistores separados conectados dp. OPERACIONAL: resistencias y transistores incorporados. DIFERENCIAL: 2 transistores  conectados a igual altura para amplificar diferencia de 2 señales. TRANSISTORES: elemento del circuito activo de estado solido que se conforma de tres terminales (base, colector y emisor) que se utiliza para controlar y amplificar la corriente TRANSDUCTORES: dispositivo que convierte la señal de una forma a otra, convertir un determinado tipo de energia de entrada en otro de diferente a la salida. DE VELOCIDAD BALISTOCARDIOGRAFIA: consiste en iman dentro de bobina que cuando se desplaza, varia flujo magnético y se induce un voltaje en los extremos d ella bobina que es amplificado y llevado a un osciloscopio.  FOTOTRANSDUCTOR-CELULA FOTOCONSUCTORA: permite transformar la energia lumínica en eléctrica, utiliza material fotoconductivo que disminuye la resistividadd al aumentar la intensidad de la luz. TERMICO-TERMISTOR: construido a partir d oxido metálico, mide la temperatura media de un volumen extenso o en puntos específicos EQUIPOS UTILIZADOS EN PRACTICA MEDICA: PET-scan, ultrasonido, MRI, marcapasos, prótesis coclear SISTEMAS BASICOS DE INSTRUMENTACION: SEÑAL MEDIDA: cantidad, propiedad o condición a medir (eléctrica, mecánica, química) SENSOR: convierten señales medidas físicas en señales eléctricas analógicas SEÑAL DE CALIBRACION: señal de amplitud y frecuencia conocida que s ele aplica al sensor para ajustar y tener resultado correcto. ELEMENTO DE RETROALIMENTACION: recolecta datos fisiológicos y emite respuesta solo cuando s necesario (marcapasos, medidor de presión)