1 Fundam Electricidad 2014Estudiantes

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Fundamentos bsicos de

electricidad

La electricidad.- es una propiedad fsica que se manifiesta por la atraccin o repulsin entre partculas cargadas elctricamente. Esta propiedad se origina en la existencia de electrones (con carga negativa) o protones (con carga positiva).

03/10/2013 Dra. Marcia Zapata.- Biofsica

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La electricidad es una de las formas de energa que se manifiesta de dos maneras: Esttica y en forma de flujo de corriente

ELECTROSTATICA Estudio del comportamiento de las cargas elctricas en reposo. A las partculas elctricas positivas se las denomina protones y a las partculas negativas electrones.


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Esto da lugar a la Ley Cualitativa de la Electrosttica: Cargas de igual signo se repelen Cargas de distinto signo se atraen Y cuando sus cargas positivas y

negativas se igualan, el cuerpo est en estado neutro.


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LEY DE COULOMB La fuerza elctrica con la que se atraen dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de sus cargas elctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que lo separa:

Fe = K q1q2/d2

Fe: Fuerza de atraccin elctrica K: Constante de proporcionalidad de Coulomb q1q2: Cargas elctricas puntuales d: Distancia de separacin


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UNIDADES SI

Fe: Newton K: 9*10 9 N*m/C q

1q

2: Coulombios

d: metros


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La electricidad puede producirse de forma natural. Los rayos que aparecen durante las tormentas son descargas elctricas que se originan por la transferencia de energa entre la ionosfera y la superficie terrestre. Otro fenmeno de electricidad natural se produce en los procesos biolgicos que permiten funcionar al sistema nervioso


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Cuando dos materiales se ponen en ntimo contacto algunos de sus electrones que estn unidos muy dbilmente se transfieren de un material a otro.

La electricidad es el flujo de:

a) Electrones,

b) Electrones e iones.

c) Iones


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Un cuerpo est electrizado cuando su estructura tiene un exceso o dficit de electrones o de iones.

El tomo est formado por partculas electrizadas, pero en su conjunto es elctricamente neutro.


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La energa elctrica puede expresarse en trminos de carga o de masa.

CARGA Es la cantidad de electricidad que tiene un cuerpo.

Se mide en Coulombios.


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Coulombio: Cantidad de electricidad para que dos cuerpos de igual masa, separados a un metro de distancia, y en el vaco se atraigan o se rechacen con una fuerza de

F = 9 x 109 newton

Carga del electrn: 1.6020 x 10-19 Coulombios


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CAPACITOR: Cualquier dispositivo que almacena carga elctrica. La membrana celular es un capacitor

CAMPO ELCTRICO: Espacio alrededor de una

carga elctrica en el que se manifiestan los fenmenos elctricos.

La intensidad del campo elctrico en un punto. depende: de la carga distancia entre el punto y esa carga y del medio en que se ubica el campo

elctrico. 03/10/2013 Dra. Marcia Zapata.- Biofsica

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E = K q / d2

E: Intensidad del campo elctrico

K: Constante de proporcionalidad de Coulomb

q: Carga elctrica puntual que genera el campo elctrico

d: Distancia de accin del campo


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POTENCIAL ELCTRICO: Es el trabajo realizado por una partcula electrizada al desplazarse en un campo elctrico. Es la energa potencial por unidad de carga elctrica.

V = Trabajo(energa) /carga

Reemplazando:

V = Fe*d/ q

V = Kq1q2/d2*d/q

V = Kq/d


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V: Diferencia de potencial elctrico

K: Constante de proporcionalidad de Coulomb

q: Carga elctrica sobre la que se realiza trabajo

d: Distancia

UNIDADES SI

V= julio/coulombio = voltio

K= 9 x 109 newton*m2/C

q= Coulombio

d= Distancia


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Ejemplo:

Que energa adquiere un electrn, al desplazarse entre dos puntos entre los cuales existe una diferencia de potencial de 1 voltio, sabiendo que la carga del electrn es de 1.6 * 10-19 C

V =Energa/q

Energa = V*q

Energa= 1voltio* 1.6 * 10-19 C

Energa= 1.6 * 10-19 julio


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Es la energa cuando el electrn es acelerado por una diferencia de potencial de 1 voltio se denomina electronvoltio (eV), unidad utilizada en fsica atmica


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El potencial es positivo si la carga es positiva y negativo en caso contrario. Ejemplo:

Protn + ; potencial +

Electrn - ; Potencial -

La diferencia de potencial entre dos puntos es la hay entre los potenciales de esos puntos.


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Una carga elctrica fluye desde el mayor hacia el menor potencial. El flujo es proporcional a la diferencia de potencial entre los puntos extremos.

DESCARGA: Si ese flujo no es controlado. Se produce violentamente y en un lapso muy corto.

CORRIENTE ELCTRICA: El flujo es ordenado y generalmente a travs de un conductor.


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Los conductores permiten el paso de su corriente a travs de su masa

Los aislantes no lo permiten

Clases de conductores:

1, 2 y 3 clase


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Los conductores de primera clase conducen electrones (son los metales).

Los de segunda conducen iones y electrones (soluciones electrolticas, medio biolgico, citoplasma que, adems presenta una gran resistencia al flujo de corriente)

Los de tercera clase conducen iones

( gases raros de la atmsfera)


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INTENSIDAD DE CORRIENTE ELCTRICA: Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en unidad de tiempo.

Ecuacin: I= q/t

I= intensidad de corriente elctrica

Q= carga elctrica de electrones

T= tiempo

Unidades: SI

I= Coulombio/segundo (amperio)

Q= coulombio

t= segundo


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RESISTENCIA: Oposicin al flujo de cargas que presenta un conductor.

UNIDAD: OHMIO ()

CONDUCTACIA O CONDUCTIBILIDAD: Facilidad con que se mueven las cargas a travs de un conductor. UNIDAD: MHO o SIEMENS


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