MÓDULO FÍSICA (parte 1)

Carga eléctrica
1. Propiedades:
  1. ➡Cargas positivas y negativas. ➡Cargas del mismo signo se repelen y de signo contrario se atraen. ➡La carga eléctrica se conserva, no se crea (LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA CARGA ELÉCTRICA)
    1. Otro aspecto importante a conocer es la CARGA POR INDUCCIÓN, la creación de una carga neta sin ponerse en contacto de otro objeto.
2. 1. LEY DE COULOMB
    1. Ley propuesta por Charles-Augustin de Coulomb mediante la balanza de torsión, es muy similar al experimento de Cavendish.
      1. Para calcular el número de Newtons, necesitaremos:
        Medir la carga, denotado por “q”, cuya unidad es Culombios (C). Constante K = 8.988x10^9 N.m^2/C^2, distancia entre cargas.
        Las fuerzas electrostáticas pueden ser atractiva o repulsiva, dependiendo de los signos de los cargos.
    2. Nos permite calcular la fuerza entre partículas.
3. Conductores y aislantes
  1. Conductores: aquellos materiales en los que los electrones se mueven libremente.
  2. Aislantes: aquellos materiales donde los electrones se aferran herméticamente, y limita su flujo.
Campo eléctrico
1. Michael Faraday planteó que cada objeto cargado genera un campo eléctrico que impregna el espacio y ejerce una fuerza sobre todas las partículas cargadas que encuentra.
  1. Líneas de campo eléctrico
    1. Su propósito es mostrar la magnitud y dirección de la fuerza ejercida sobre cualquier carga de prueba positiva cercana.
      1. En el diagrama de línea de campo eléctrico para una Q de carga negativa las flechas apuntan hacia adentro, para indicar que las cargas serán atraídas por Q.
      2. En el diagrama de línea de campo eléctrico para una Q de carga positiva las flechas apuntan hacia afuera, para indicar que las cargas están siendo repulsivas con respecto a Q..
        Propiedades:
        ➡ Las líneas de campo deben ser tangentes a la dirección del campo en cualquier punto. ➡ Cuanto mayor es la densidad de la línea, mayor es la magnitud del campo. ➡ Las líneas siempre comienzan desde objetos con carga positiva y terminan en objetos con carga negativa. ➡ Las líneas nunca deben cruzarse.
        Movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme
2. Un campo eléctrico es un efecto medible generado por cualquier objeto cargado.
  1. Vector de la fuerza eléctrica que actúa sobre una carga de prueba positiva en el punto P,
3. 1. Ecuación para calcular el campo eléctrico generado por cualquier carga puntual.
Distribuciones de carga continua
1. Campo eléctrico de una distribución de carga continua
2. Densidad de carga
  1. Volumétrica: (C/m^3)
    2. Superficie: (C/m^2)
      2. Lineal: (C/m)
  2. CARGAS UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA
  3. CARGAS NO UNIFORMEMENTE DISTRIBUIDA
    1. Volumétrica: (C/m^3)
      2. Superficie: (C/m^2)
        Lineal: (C/m)
3. Flujo eléctrico
  2. Superficie con ángulo
Potencial eléctrico
1. Un objeto cargado puede tener energía potencial "eléctrica" cuando se mantiene en un campo eléctrico.
2. La energía potencial se puede utilizar para realizar el trabajo cuando se aplica una fuerza a una distancia.
3. El potencial eléctrico depende del campo eléctrico y la posición, pero no depende de la carga de la carga de prueba.
  1. Unidad: Volt (V)
    1. 1. Al dividir la energía potencial entre la carga se obtiene una cantidad física que depende sólo de la distribución de la carga fuente y tiene un valor en cada uno de los puntos de un campo eléctrico.
        Para una carga puntual, las líneas equipotenciales se ven como círculos de tamaño creciente alrededor de la partícula cargada. Cuanto más lejos de la carga puntual, menor es el voltaje.
      2. Diferencial de potencial entre dos puntos
        Podemos calcular el potencial eléctrico total posible, integrando el campo eléctrico negativo desde la carga A hasta la carga B.
      3. Diferencia de potencial en un campo eléctrico uniforme
Ley de Gauss
1. Es la relación general entre el flujo eléctrico neto a través de una superficie cerrada y la carga encerrada en la superficie.
  1. 1. 1. Superficies cerradas que rodean a la carga "q", el flujo eléctrico neto es el mismo a través de todas las superficies.
      2. Carga puntual localizada fuera de una superficie cerrada, el número de líneas que entran es igual al número de líneas que salen de la superficie.

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