Ciencias Básicas Plan Común
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ENERGÍA II TEMAS 1. Átomo eléctricamente neutro La constitución de la materia se basa en elementos fundamentales denominados átomos. Éstos están formados por un elemento central llamado núcleo, el cual se constituye por protones (tienen carga positiva) y neutrones (no tienen carga). En torno al núcleo gira un determinado número de partículas llamadas electrones (tienen carga negativa). En ciertos átomos existen electrones que tienen la capacidad de trasladarse a otros átomos. A ellos se denomina electrones libres.
¿Cuándo un cuerpo está eléctricamente cargado? Un cuerpo está cargado eléctricamente
Se dice que un cuerpo está en estado eléctrico neutro cuando tiene la misma cantidad de electrones que de protones. ¿Cómo se consigue que un cuerpo se electrice? Si por algún mecanismo se logra que los electrones libres de un cuerpo pasen a otro, un cuerpo perderá electrones (se electriza positivamente) y el otro ganará electrones (se electriza negativamente).
3. Propiedades de los cuerpos cargados eléctricamente Un cuerpo sólo puede recibir o ceder cantidades de carga determinadas por números enteros de electrones.
Las cargas del mismo signo se repelen, mientras que las de distinto signo se atraen. Si un cuerpo tiene una cantidad inicial de carga Qa y otro cuerpo una cantidad de carga inicial Qb. y, por algún método de transferencia de carga, uno de estos cuerpos cede electrones libres al otro, la cantidad de carga total, considerando la de ambos cuerpos, se conserva, pero cambia su distribución. Por consiguiente, el primer cuerpo queda con cantidad de carga qa y el segundo con cantidad qb.
Matemáticamente: QA + QB = qA + qB Estudiaremos tres métodos distintos para electrizar un cuerpo: electrización por frotamiento, por contacto y por inducción. Electrización por frotamiento Al frotar un cuerpo neutro con otro, una parte de los electrones de la superficie se transfiere al otro cuerpo. Ambos cuerpos quedan electrizados con cargas de distinto signo.
Electrización por contacto Al poner en contacto un cuerpo neutro con otro electrizado, se produce transferencia de electrones. Ambos cuerpos quedan electrizados con cargas de igual signo.
Polarización Se dice que un cuerpo tiene la carga eléctrica polarizada cuando la carga negativa está en un extremo y en el otro está la carga positiva. Se produce por el desplazamiento de los electrones.
Electrización por inducción Al acercar un cuerpo cargado (inductor) a uno neutro (inducido), se produce en éste una polarización. Si se conecta el cuerpo a tierra, se produce transferencia de electrones, quedando el cuerpo inducido electrizado con carga de diferente signo al inductor.
Al acercar un cuerpo cargado eléctricamente a un péndulo cuyo estado de carga es neutro, el cuerpo polariza al péndulo, produciendo atracción entre ambos cuerpos. Instrumentos tales como el péndulo eléctrico, que permiten acusar el estado eléctrico de los cuerpos, se llaman electroscopios.
Electroscopio de hojuelas
Si los electrones libres se mueven en forma ordenada en el tiempo, se produce una corriente eléctrica.
La intensidad de corriente (i) eléctrica está dada por: i = q Donde
La unidad de intensidad de corriente en el sistema internacional es el AMPERE. Diferencia de potencial Para que se produzca el movimiento de electrones, debe existir una diferencia de potencial (tensión, voltaje, fuerza electromotriz) entre dos puntos del conductor, lo cual se produce mediante una pila, batería, generador, celda solar u otro dispositivo ideado para ello.
Resistencia eléctrica Todo elemento de un circuito eléctrico ofrece una oposición natural al paso de una corriente eléctrica. En el caso de los sólidos, los átomos forman redes a una distancia que varía entre un material y otro; al producir una corriente eléctrica, se generan choques entre los electrones y los átomos de la red.
¿De qué depende la resistencia de un conductor? La resistencia eléctrica (R) de un conductor es directamente proporcional a su resistividad (?) (propiedad característica de cada sustancia) y a su longitud (L), e inversamente proporcional al área de su sección transversal (A). R = ? · L
La resistencia de un conductor es constante, directamente proporcional a la diferencia de potencial (V) aplicada e inversamente proporcional a la intensidad de corriente (I) producida. R = V En un gráfico voltaje versus intensidad de corriente, la resistencia corresponde a la pendiente.
Tipos de corriente Los generadores eléctricos producen una diferencia de potencial que se invierte alternadamente, generando una corriente alterna.
Las pilas y baterías producen un voltaje continuo y generan una corriente continua, que siempre recorre el circuito en el mismo sentido.
A continuación encontrarás una síntesis de la clase. Esta síntesis te permitirá sistematizar y reforzar os contenidos aprendidos.
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