FISICA

FÍSICA

LEY DE COULOMB

La ley de Coulomb. Mediante una balanza de torsión, Coulomb encontró que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales (cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables comparadas con la distancia r que las separa) es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

CARGA ELÉCTRICA ESTÁ CUANTIZADA

Se dice que la carga eléctrica está cuantizada, es decir que hay una carga tan pequeña que todas las demás cargas son múltiplos exactos de esta, por lo que llamada también "carga elemental". Me refiero a la carga de un electrón (negativa) o la carga de un protón (idéntica en magnitud pero positiva).

CONSERVACIÓN DE LA CARGA ELÉCTRICA

Principio de conservación de la carga. En concordancia con los resultados experimentales, el principio de conservación de la carga establece que no hay destrucción ni creación neta de carga eléctrica, y afirma que en todo proceso electromagnético la carga total de un sistema aislado se conserva.

CARGA DE PRUEBA

El campo eléctrico en un punto del espacio, pones una carga de prueba y medir la fuerza a la que es sometida. Entonces, la carga de prueba es una partícula cargada (gralmente positiva) con una carga lo suficientemente chica como para no modificar la distribución de carga que crea el campo (por ej, al repelerla la podría mover) pero de magnitud suficiente como para que puedas medir la fuerza.

INTENSIDAD ELÉCTRICA

La intensidad de corriente eléctrica(I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A).

INTENSIDAD DEL CAMPO CREADO POR UNA CARGA PUNTUAL

Tal y como hemos visto anteriormente, en el caso de que deseemos calcular la intensidad del campo eléctrico en un determinado punto creado por una única carga puntual q, deberemos introducir una carga testigo positiva q' en dicho punto. A partir de aquí podemos emplear la ley de Coulomb (para calcular la fuerza electrica que sufre q') y la definición de intensidad del campo en un punto:

E→=F→q'=K⋅q⋅q'r2⋅u→rq'⇒ E→=K⋅qr2⋅u→r

PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN

Afirma que cuando las ecuaciones de comportamiento que rigen un problema físico son lineales, entonces el resultado de una medida o la solución de un problema práctico relacionado con una magnitud extensiva asociada al fenómeno, cuando están presentes los conjuntos de factores causantes A y B, puede obtenerse como la suma de los efectos de A más los efectos de B.

CONDENSADOR

es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.1​2​ Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por la permisividad eléctrica del vacío.3​ Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.

CAPACITORES DE PLACAS PARALELAS

La capacidad de un condensador de placas metálicas planas paralelas de área A y separación d está dada por la expresión de arriba, donde:

= permittividad del vacío y

k = permitividad relativa del material dieléctrico entre las placas.

k=1 para el vacío, k>1 para todos los materiales, aproximadamente =1 para el aire.

CLASIFICACIÓN DE CAPACITORES

• Aire.
• Mica.
• Papel.
• Cerámico.
• Plástico (KS: styroflex, dieléctrico de poliestireno y láminas de metal. KP: dieléctrico de polipropileno y láminas de metal. ...
• Vidrio / cuarzo.
• Óxidos (electrolíticos de aluminio y electrolíticos de tantalio).

ENERGÍA ALMACENADA EN UN CAPACITOR

El Voltaje representa la energía por unidad de carga, de modo que el trabajo para mover un elemento de carga dq desde la placa negativa a la placa positiva es igual a V dq, donde V es el voltaje sobre el condensador. El voltaje es proporcional a la cantidad de carga que ya está en el condensador.

CAPACITORES EN PARALELO Y SERIE

La capacidad total (o equivalente) de los capacitores en serie se calcula sumando las inversas de cada una de las capacidades y calculando la inversa del resultado. Cuando n condensadores se acoplan en serie, la carga eléctrica entre sus placas es la misma, en virtud del principio de conservación de la carga eléctrica.

INDUCTANCIA

Aquella propiedad que ostentan los circuitos eléctricos por la cual se produce una fuerza electromotriz una vez que existe una variación en la corriente que pasa, ya sea por el propio circuito o por otro próximo a él.

TIPOS DE INDUCTORES

1.     Según el núcleo o soporte

• Núcleo de aire
• Núcleo de hierro
• Núcleo de ferrita

       2. Según la forma constructiva

• Solenoides
• Toroides

     3.Según la frecuencia de corriente aplicada

• Alta frecuencia
• Baja frecuencia

     4.Según el recubrimiento

     5.Según las características de su valor

     6.Según el tipo de montaje

INDUCTORES EN SERIE Y PARALELO

• BOBINAS EN SERIE

El cálculo del inductor o bobina equivalente (LT) de inductores en serie es similar al método de cálculo del equivalente de resistencias en serie, sólo es necesario sumarlas.

• INDUCTORES EN PARALELO

El cálculo del inductor equivalente de varias bobinas en paralelo es similar al cálculo que se hace cuando se trabaja con condensadores en paralelo.

CORRIENTE

es el flujo de carga eléctrica que recorre un material.2​ Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del mismo. Al caudal de corriente (cantidad de carga por unidad de tiempo) se lo denomina intensidad de corriente eléctrica. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio (A). Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

BATERÍA

Dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en electricidad. Cada celda consta de un electrodo positivo, o cátodo, un electrodo negativo, o ánodo, y electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los electrodos, permitiendo que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo su función.

COMPORTAMIENTO DE UNA RESISTENCIA EN UN CIRCUITO

Caída de tensión en circuitos enserie

Caída de tensión en un circuito en paralelo

Diferencia de la resistencia total entre un circuito en paralelo y un circuito en serie

En un circuito paralelo la resistencia equivalente se obtiene mediante esta fórmula R=1/R1+1/R2 mientras en serie la formula esa R=R1+R2

Comportamiento de la corriente en circuito serie

En serie la corriente es la misma para cada componente siento esta la misma que entra = a la misma que sale.

TIPOS DE RESISTORES

• Resistores fijos
• Resistores de carbón
• Resistores aglomerados
• Resistores de capa de carbón
• Resistores metálicos
• Resistores de capa metálica
• Resistores de película metálica
• Resistores bobinados

SISTEMAS DE COLORES

El modelo CMYK (siglas de Cyan, Magenta, Yellow y Key) es un modelo de color sustractivo que se utiliza en la impresión en colores. Es la versión moderna y más precisa del antiguo modelo tradicional de coloración (RYB), que se utiliza todavía en pintura y artes plásticas. Permite representar una gama de colores más amplia que este último, y tiene una mejor adaptación a los medios industriales.

Este modelo se basa en la mezcla de pigmentos de los siguientes colores para crear otros más:

C = Cyan (Cian).

M = Magenta (Magenta).

Y = Yellow (Amarillo).

K = Black o Key (Negro).

La mezcla de colores CMY ideales es sustractiva (puesto que la mezcla de cian, magenta y amarillo en fondo blanco resulta en el color negro). El modelo CMYK se basa en la absorción de la luz. El color que presenta un objeto corresponde a la parte de la luz que incide sobre éste y que no es absorbida por el objeto.

El cian es el opuesto al rojo, lo que significa que actúa como un filtro que absorbe dicho color (-R +G +B). Magenta es el opuesto al verde (+R -G +B) y amarillo el opuesto al azul (+R +G -B).

RESISTENCIA DE PRECISIÓN

El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de alta precisión o tolerancia menor del 1%.

LEY DE OHM

La fórmula anterior se conoce como fórmula general de la ley de Ohm,​​ y en la misma, corresponde a la diferencia de potencial, a la resistencia e a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).

RESISTIVIDAD

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de un determinado material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm•metro (Ω•m)1​.

La resistividad eléctrica (también conocida como resistividad, resistencia eléctrica específica o resistividad de volumen) cuantifica la fuerza con la que se opone un material dado al flujo de corriente eléctrica. Una resistividad baja indica un material que permite fácilmente el movimiento de carga eléctrica. Los metales de resistencia baja, por ej. el cobre, requieren mayores corrientes para producir la misma cantidad de calor. Los materiales de resistencia baja también exhiben una baja resistencia constante.

POTENCIA ELÉCTRICA

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt (W).

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

La tensión eléctrica se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico entre dos puntos del campo eléctrico.

CORRIENTE ALTERNA

Corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de alternating current) se denomina a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente.1​

La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la oscilación senoidal 1​con la que se consigue una transmisión más eficiente de la energía, a tal punto que al hablar de corriente alterna se sobrentiende que se refiere a la corriente alterna senoidal.

CIRCUITOS SIMPLES

Un circuito eléctrico simple consiste de tres elementos principales: una fuente de corriente de cableado y una carga eléctrica. La fuente de corriente provee energía, el cableado lleva la energía a la carga y esta usa la energía. La electricidad fluye en un lazo continuo desde la fuente a la carga ida y vuelta.

RESISTENCIAS EN SERIE

En un circuito serie puramente resistivo la corriente que circula por cada resistencia es la misma, eso produce que total a la que se tiene que enfrentar la corriente para circular es la suma de todas las resistencias, con lo cual la resistencia equivalente de un circuito serie es la suma de todas las resistencias

RESISTENCIAS EN PARALELO

En un circuito serie puramente resistivo la corriente que circula por cada resistencia es la misma, eso produce que total a la que se tiene que enfrentar la corriente para circular es la suma de todas las resistencias, con lo cual la resistencia equivalente de un circuito serie es la suma de todas las resistencias.

REGLAS DE KIRCHHOFF NODOS

Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1846 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente usadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica.

Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son utilizadas para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.

Ley de corrientes de Kirchhoff

En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

Ley de tensiones de Kirchhoff

En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.

LEY DE MALLAS DE KIRCHHOFF

Esta ley es llamada también segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de mallas de Kirchhoff (es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley). En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada.