Este documento presenta información sobre los principios básicos de la electricidad. Explica que la electricidad se manifiesta a través de fenómenos como la carga eléctrica, la corriente eléctrica, el campo eléctrico y el potencial eléctrico. También describe leyes como la ley de Coulomb y la ley de Ohm, e introduce conceptos clave como la resistencia, la conductividad y el efecto Joule. El objetivo es investigar y describir los fenómenos electromagnéticos.

1. Carlos Wilfredo Mejía Castillo.
San Salvador, El Salvador.
19/02/19 Lic. Carlos W. Mejía 1

2. Ministerio de Educación.
Instituto Nacional Albert
Camus
Unidad 3: PRINCIPIOS DE ELECTRICIDAD.
Objetivo de Unidad: Investigar y describir con interés los
fenómenos electromagnéticos, diseñando circuitos, o aparatos y
calculando experimentalmente sus propiedades y leyes que les
sirvan para valorar el progreso de estas tecnologías en el bienestar
de la vida del ser humano.
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3. El átomo•El átomo desde el punto de vista
eléctrico es un núcleo ( protones y
neutrones) rodeado de una nube de
partículas (electrones) que giran
alrededor del núcleo a 2.000 km/s
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Masa
1 protón = 1837 electrones
Q = 1 Coulomb = 6.25 1018
e-
libres.

4. Introducción
• La electricidad (del griego
ήλεκτρον élektron, cuyo
significado es ‘ámbar’) es el​
conjunto de fenómenos físicos
relacionados con la presencia y
flujo de cargas eléctricas.
• Se manifiesta en una gran
variedad de fenómenos como
los rayos, la electricidad estática,
la inducción electromagnética o el
flujo de corriente eléctrica. Es una
forma de energía tan versátil que
tiene un sinnúmero de
aplicaciones, por
ejemplo: transporte, climatización,
iluminación y computación.
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Los Rayos son un ejemplo de
fenómeno eléctrico natural.

5. • El fenómeno de la electricidad se ha estudiado desde la
antigüedad, pero su estudio científico comenzó en los siglos XVII y
XVIII. A finales del siglo XIX, los ingenieros lograron aprovecharla
para uso doméstico e industrial.
• La rápida expansión de la tecnología eléctrica la convirtió en la
columna vertebral de la sociedad industrial moderna.
• Autores antiguos como Plinio el Viejo o Escribonio Largo,
describieron el efecto adormecedor de las descargas eléctricas
producidas por peces eléctricos y rayas eléctricas. Además, sabían
que estas descargas podían transmitirse por materias
conductoras. Los pacientes de enfermedades como la gota y el​
dolor de cabeza se trataban con peces eléctricos, con la esperanza
de que la descarga pudiera curarlos.​
• La primera aproximación al estudio del rayo y a su relación con la
electricidad se atribuye a los árabes, que antes del siglo XV tenían
una palabra para rayo (raad) aplicado al rayo eléctrico.
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6. • La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y propiedades
físicas:
• Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que
determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente
cargada produce y es influida por los campos electromagnéticos.
• Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas
eléctricamente por un material conductor. Se mide en amperios.
• Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una
carga eléctrica, incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico
produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia
que separa las dos cargas. Además, las cargas en movimiento
producen campos magnéticos.
• Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de
realizar trabajo. Se mide en voltios.
• Magnetismo: la corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos
magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.
• La electricidad se usa para generar: luz, mediante lámparas, calor,
aprovechando el efecto Joule movimiento, mediante motores que
transforman la energía eléctrica en energía mecánica señales,
mediante sistemas electrónicos, compuestos de circuitos eléctricos que
incluyen componentes activos (tubos de vacío, transistores, diodos y circuitos
integrados).
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7. Cargas eléctricas
• El átomo es la partícula mas pequeña con
características de cuerpo simple de la cual
esta formada la materia. La estructura básica
del átomo es la siguiente:
• a) El núcleo: esta formado por protones con
carga positiva y neutrones sin carga.
• b) La corteza o nube: donde se mueven los
electrones con carga negativa.
• La carga eléctrica, entonces, es la propiedad
de la materia que se caracteriza por la
ganancia o perdida de electrones.
• Un átomo es eléctricamente neutro; es decir,
tiene el mismo numero de protones (cargas
positivas) y de electrones (cargas negativas).
Pero algunas veces un átomo puede ganar
electrones y cargarse negativamente, o bien
perder electrones y adquirir carga positiva.
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8. • Los cuerpos se electrizan al perder o ganar electrones. La electrización puede
darse de las siguientes formas:
• 1. Frotamiento: .En alguna ocasión has sentido pequeñas chispas al quitarte
un suéter o un traje de lana? Es porque esta electrizado. Cuando un cuerpo se
electriza por frotamiento, se producen pequeñas chispas eléctricas. Si la
habitación esta oscura, podrás ver las chispas, además de escucharlas.
• 2. Por contacto: Se origina cuando un cuerpo saturado de electrones cede
algunos a otro cuerpo con el que tiene contacto. Esto sucede algunas veces al
peinarse el cabello cuando el clima esta muy seco. Si el clima esta húmedo, las
cargas eléctricas se dispersan.
• 3. Por inducción: Se presenta cuando un cuerpo se carga eléctricamente al
acercarse, sin llegar a tocarse, con otro cuerpo que esta electrizado.
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9. Ley de CoulombLey de Coulomb
•La fuerza de atracción o repulsión (F) sobre dos cargas
puntuales (Q1, Q2), es directamente proporcional al
producto de ambas cargas e inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia (d) entre ambas.
•K= constante que Coulomb. = K = 9x109
N.m2
/C2
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2
21
d
QQ
KF
×
=

10. Campo eléctrico
•CAMPO ELÉCTRICO. Se denomina Para dos conductores
de cargas opuestas,, denominándose: Como el espacio
entre dos cargas que los rodea y se encuentra sometido
a la influencia de ellas.
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11. •LINEA DE FUERZA
•Es una carga positiva y libre (q) cerca del conductor A (+)
que recorrerá una trayectoria hasta el conductor B (-): A
esta trayectoria se le denomina Linea de Fuerza.
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12. Intensidad de campo eléctrico.
• La trayectoria de la línea de
fuerza de la carga q , es
debido a la acción de una
fuerza F tangente a la
trayectoria que desplaza esta
carga, definiéndose como
INTENSIDAD DE CAMPO (E)
• Voltaje, Tensión o diferencia
de potencial o Fuerza
ElectroMotriz FEM: es el
trabajo de trasladar una
carga eléctrica desde el
punto de referencia a cada
uno de los puntos a y b.
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





=
coulombio
Newton
q
F
E

13. Potencial eléctrico en un punto
•Para trasladar una carga desde
un punto fuera del campo a
éste, el trabajo a realizar para
vencer las fuerzas de repulsión
quedando almacenado como
Energía Potencial.
•“Potencial en un punto” es el
trabajo necesario por carga
eléctrica para trasladarla entre
dos puntos.
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q
T
U p =
)(
)(
VVoltio
Coulombio
Julio
q
TT
VVV ab
ba ==
−
=−=

14. Electricidad Dinámica. Corriente eléctrica.
•En una batería existe una diferencia de potencial entre los
bornes. Al unir los polos con un conductor y un consumidor,
los electrones libres del conductor empiezan a moverse
Hacia el polo positivo(+) y saliendo por el polo negativo (-).
Al flujo de electrones se le llama CORRIENTE ELÉCTRICA.
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15. Intensidad de corriente
• Es la cantidad de corriente
que pasa por un conductor
en un determinado tiempo.
Se mide en Amperios (A) y
se representa por la letra (I).
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t
q
I =
segundo
coulombio
amperio =

16. Materiales de conducción:
• Aislantes: Materiales que no dejan pasar la corriente o la dejan
pasar muy difícilmente. Ej: Vidrio, porcelana, PVC, hule etc.
• Conductores: Materiales por los que puede circular la corriente
eléctrica con gran facilidad. Ej. Metálicos, Oro, Plata, Cobre, etc.
• Semiconductores: En determinadas circunstancias pueden ser
conductores o no. Silicio y Germanio.
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17. Resistencia y resistividad eléctrica
• Se le denomina Resistencia eléctrica a la igualdad de oposición
que tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor.
La unidad de resistencia en el SI, es el ohmio, que se representa
con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George
Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.
• Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un
material puede definirse como la razón entre la diferencia de
potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha
resistencia, así: R = V/I.
• 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).
• La Resistividad es la inversa de la conductividad eléctrica.
Usualmente, la magnitud de la resistividad (ρ) es la
proporcionalidad entre el campo eléctrico y la densidad de
corriente de conducción.
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18. Conductividad y conductancia
• La conductividad eléctrica
• Es la medida de la capacidad de
un material que deja pasar
la corriente eléctrica, su aptitud para
dejar circular libremente las cargas
eléctricas, depende de la estructura
atómica y molecular del material,
• La conductividad depende de otros
factores físicos del propio material y
de la temperatura. Y es la inversa de
la resistividad, por tanto , y su unidad
es el S/m (Siemens,metro) o Ω-1
·m-1
.
La magnitud de la conductividad (σ)
es la proporcionalidad entre el campo
eléctrico y la densidad de corriente
de conducción :
• Conductancia eléctrica
• Se denomina conductancia
eléctrica (G) a la propiedad de
transportar, mover o desplazar uno o
más electrones en su cuerpo; es
decir, que la conductancia es la
propiedad inversa de la resistencia
eléctrica.
• La unidad de medida de la
conductancia en el Sistema
internacional de unidades es
el Siemens.
• Este parámetro es especialmente útil
a la hora de tener que manejar
valores de resistencia muy pequeños,
como es el caso de los conductores
eléctricos.
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19. Ley de
Ohm
•En un circuito cerrado, la intensidad que circula (I), es
directamente proporcional a la tensión aplicada (V), e
inversamente a la resistencia (R) que atraviesa.
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)(
)(
)(
Ω
=
R
VV
AI

20. Energía y Potencia eléctrica
• Potencia:
• el trabajo eléctrico realizado
y el tiempo consumido en
realizarlo. Se mide en
WATIOS (W)
• Energía eléctrica:
• potencia desarrollada en la
unidad de tiempo. Se mide
en WATIOS POR SEGUNDO
(W.s)
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IV
t
T
P ×==
tPE ×=

21. Generación de calor (efectoGeneración de calor (efecto
Joule)Joule)• Se conoce como efecto Joule al fenómeno
irreversible por el cual si en
un conductor circula corriente eléctrica, parte de
la energía cinética de los electrones se transforma
en calor debido a los choques que sufren con los​
átomos del material conductor por el que circulan,
elevando la temperatura del mismo. El movimiento
de los electrones en un cable es desordenado; esto
provoca continuas colisiones con los núcleos
atómicos y como consecuencia una pérdida de
energía cinética y un aumento de la temperatura en
el propio cable.
• El nombre es en honor a su descubridor, el físico
británico James Prescott Joule
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tIRTQ ×××=×= 2
24.024.0

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