1. Fuerzas Eléctricas

Cuando las cargas eléctricas son:

• Del mismo signo, se repelen; entre ellas se origina una fuerza de repulsión.
• De distinto signo, se atraen; entre ellas se origina una fuerza de atracción.

Coulomb fue el primero en intentar explicar los fenómenos eléctricos de un modo cuantitativo.

Ley de Coulomb

“La fuerza atractiva o repulsiva ejercida entre dos cargas eléctricas puntuales (concentradas en un punto) es directamente proporcional al producto de dichas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.”

La fuerza electrostática depende del medio en que estén situadas las cargas eléctricas.

2. Campo Eléctrico

Un cuerpo cargado modifica de alguna manera las propiedades del espacio que lo rodea, ya que ha creado a su alrededor un campo eléctrico, que será más intenso conforme nos aproximamos a la carga creadora.

3. Conductores y Aislantes

Corriente eléctrica

Es el desplazamiento continuo de electrones.

Los electrones no se desplazan con la misma facilidad por los distintos materiales, ya que cada uno tiene una estructura atómica diferente.

Material conductor

Aquel que permite que la corriente eléctrica circule a través de él. Tiene electrones que no están muy ligados a sus átomos, por lo que pueden circular entre estos y moverse a lo largo del material; por eso los metales son buenos conductores.

Material aislante (o dieléctrico)

Aquel que no permite el paso de la corriente eléctrica a través de él. Sus electrones están muy ligados a los átomos próximos, y la fuerza de atracción que el núcleo ejerce sobre ellos es muy grande, por lo que no pueden moverse libremente.

4. Circuito Eléctrico

Un circuito eléctrico es un sistema en el cual la corriente eléctrica que procede de un generador vuelve a este después de ser utilizada de algún modo. La corriente efectúa un recorrido cerrado.

Las cargas eléctricas pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Esta diferencia de potencial (ddp) (o voltaje o tensión) se mantiene con un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores…) que toma las cargas que llegan a un extremo y las impulsa hasta el otro. El generador proporciona la energía suficiente para que se produzca la corriente eléctrica.

Componentes y Conceptos Clave del Circuito Eléctrico

• Corriente continua (CC): Cuando los electrones se desplazan por el conductor siempre en un mismo sentido.
• Conductor: Une los diversos elementos del circuito y permite la circulación de corriente.
• Generadores eléctricos: Todo dispositivo capaz de transformar alguna forma de energía en energía eléctrica (pilas y baterías). Todo generador de corriente continua se simboliza mediante dos barras verticales que representan sus polos o bornes. La mayor identifica el polo positivo y la menor el negativo.
• Fuerza electromotriz (fem) de un generador: Energía que proporciona a la unidad de carga que circula por el conductor. Su unidad en el SI es el voltio (V).

Simbología de Componentes Eléctricos

Elemento	Símbolo		Elemento	Símbolo
Conductor			Motor
Generador de corriente continua			Generador
Generador de corriente alterna			Amperímetro
Receptor			Voltímetro
Resistencia
Interruptor abierto
Interruptor cerrado

Formulario de Leyes Fundamentales

• Ley de Coulomb: F = K * Q1 * Q2 / R^2
  Unidades: F (N), K (N·m²/C²), Q (C), R (m).
• Ley de Ohm: V = R * I (donde V es diferencia de potencial)
  De donde se derivan: I = V / R y R = V / I
  Unidades: R (ohmios, Ω), I (A), V (V).

Conexiones de Circuitos

• En Serie: Por todos los componentes circula la misma intensidad de corriente y el voltaje se reparte entre los receptores (V_eq = V₁ + V₂ + …).
• En Paralelo: En todos los componentes hay el mismo voltaje y la intensidad de corriente es la suma de las intensidades parciales.

Efectos de la Corriente Eléctrica en el Cuerpo Humano

5. Las Magnitudes Eléctricas Fundamentales

Intensidad de corriente eléctrica (I)

Cantidad de carga eléctrica que circula por una sección de un conductor en la unidad de tiempo. Su unidad en el SI es el amperio (A). Se calcula como I = Q / T. Se mide con un amperímetro.

Diferencia de potencial (ddp), tensión o voltaje

Entre dos puntos de un circuito, es el trabajo necesario para transportar la unidad de carga desde un punto a otro. Es la energía consumida por unidad de carga. Se mide con un voltímetro.

Resistencia (R) de un conductor

Magnitud física que indica la dificultad que ofrece al paso de la corriente eléctrica. Es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección y varía con la temperatura. Su unidad en el SI es el ohmio (Ω).

Ley de Ohm

“La resistencia de un conductor es el cociente entre la diferencia de potencial o voltaje que se le aplica y la intensidad de corriente que lo atraviesa.”

Un ohmio es la resistencia que opone un conductor al paso de la corriente, cuando, al aplicar a sus extremos una diferencia de potencial de un voltio, deja pasar una intensidad de corriente de un amperio.

Conexión de Resistencias

A) En Serie

Cuando las resistencias se disponen una a continuación de la otra a lo largo del mismo hilo conductor, formando una cadena.

• La intensidad que circula por todas ellas es la misma.
• La ddp entre los extremos de cada resistencia es distinta.
• La ddp total, V_A – V_B, es la suma de las ddp parciales: VA – VB = (VA – VC) + (VC – VB).
• La resistencia equivalente es: Req = R1 + R2 + ...