1. CARGA ELÉCTRICA
Se define la carga eléctrica como la propiedad de la materia
en virtud de la cual es capaz de ejercer fuerzas de tipo
eléctrico. Se designa habitualmente por la letra q.
La carga eléctrica constituye una medida de la intensidad
de las fuerzas eléctricas que uncuerpo es capaz de ejercer.
También se suele decir que la carga eléctrica constituye
una medida de la cantidad de electricidad de un cuerpo.
Propiedades:
Las cargas eléctricas pueden ser positivas o negativas. Cargas del mismo signo se repelen
y cargas de signo contrario se atraen. La carga eléctrica neta de un cuerpoes la suma
algebraica de sus cargas positivas y negativas; un cuerpo que tiene cantidades iguales de
electricidad positiva y negativa (carga neta cero) se dice que es eléctricamente neutro.
Principio de conservación de la carga: en todos los procesos que ocurren en unsistema
aislado, la carga total permanece constante.
Cuantización de la carga: la carga eléctrica no aparece en cualquier cantidad, sino en
múltiplos enteros de una unidad fundamental o cuanto. La unidad fundamental de carga es
la carga eléctrica del electrón.
Estructura atómica: las propiedades eléctricas de los cuerpos se pueden entender
deforma simple teniendo en cuenta la estructura eléctrica de los átomos que constituyen
lamateria. Todo proceso de transferencia de carga se puede entender como un proceso
detransferencia de electrones entre los átomos de dos cuerpos.
Cuando se transfieren electrones por frotamiento, decimos que los cuerpos se cargan por
frotamiento (electrización por frotamiento), mientras que cuando los electrones se
transfieren por contacto directo, decimos que los objetos se cargan por contacto
(electrizaciónpor contacto).
Interacciones Eléctricas
La Electrostática se ocupa del estudio de las interacciones entre cargas eléctricas enreposo. Las
primeras experiencias relativas a los fenómenos eléctricos se refieren a la observación de que
cuando ciertos materiales se frotan unos contra otros, adquieren la propiedad de atraer otros objetos
(electrización por frotamiento). Se dice que dichos cuerpos han adquirido una nueva propiedad,
denominada electricidad, en virtud de la cual pueden ejercer un nuevo tipo de fuerzas: las
interacciones o fuerzas eléctricas. También se suele de decir que dichos cuerpos han adquirido
carga eléctrica o se han cargado eléctricamente.
Experimentos simples permiten deducir las siguientes propiedades relativas a las interacciones
eléctricas:
(a) Las interacciones eléctricas son mucho más intensas que las interacciones gravitatorias.
(b) Existen dos clases distintas de electricidad: electricidad positiva y electricidad negativa.
(c) Las interacciones eléctricas pueden ser atractivas o repulsivas: dos cuerpos en el
mismoestado de electrización se repelen y dos cuerpos en estados de electrización distintosse
atraen.

2. - Ley de Coulomb:
La fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional alproducto de las cargas e
inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la dirección de la línea
que las une. La fuerza es de repulsión si las cargasson de igual signo, y de atracción si son de signo
contrario.
Matemáticamente, la ley de Coulomb se puede expresar:
Donde es la fuerza que la carga ejerce sobre la carga , k es una constantemayor que
cero, r la distancia entre las cargas y un vector unitario dirigido de la carga a la carga . [Nota:
es también común designar al vector unitario como ^r].
Es importante hacer notar en relación a la ley de Coulomb los siguientes puntos:
(a) Cuando hablamos de la fuerza entre cargas eléctricas estamos siempre suponiendo que
estas se encuentran en reposo (de ahí la denominación de Electrostática).
(b) Las fuerzas electrostáticas cumplen la tercera ley de Newton (ley de acción y reacción),es
decir, las fuerzas que dos cargas eléctricas puntuales ejercen entre sí son iguales en
módulo y dirección, pero de sentido contrario: = .
Campo Eléctrico
El campo eléctrico es un campo físico que es
representado mediante un modelo que
describe la interacción entre cuerpos y
sistemas con propiedades de naturaleza
eléctrica. Se describe como un campo
vectorial en el cual una carga eléctrica puntual
de valor sufre los efectos de una fuerza
eléctrica dada por la siguiente ecuación:
La presencia de carga eléctrica en una región
del espacio modifica las características de
dicho espacio dando lugar a un campo
eléctrico. Así pues, podemos considerar un
campo eléctrico como una región del espacio
cuyas propiedades han sido modificadas por
la presencia de una carga eléctrica, de tal
modo que al introducir en dicho campo
eléctrico una nueva carga eléctrica, ésta
experimentará una fuerza.
El campo eléctrico se representa matemáticamente mediante el vector campo eléctrico, definido
como el cociente entre la fuerza eléctrica que experimenta una carga testigo y el valor de esa carga
testigo (una carga testigo positiva).

3. La definición más intuitiva del campo eléctrico se la puede dar mediante la ley de Coulomb. Esta ley,
una vez generalizada, permite expresar el campo entre distribuciones de carga en reposo relativo.
Sin embargo, para cargas en movimiento se requiere una definición más formal y completa, se
requiere el uso de cuadrivectores y el principio de mínima acción. A continuación se describen
ambas.
Debe tenerse presente de todas maneras que desde el punto de vista relativista, la definición de
campo eléctrico es relativa y no absoluta, ya que observadores en movimiento relativo entre sí
medirán campos eléctricos o "partes eléctricas" del campo electromagnético diferentes, por lo que el
campo eléctrico medido dependerá del sistema de referencia escogido.
Partiendo de la ley de Coulomb que expresa que la fuerza entre dos cargas en reposo relativo
depende del cuadrado de la distancia, matemáticamente es igual a:
Donde:
es la permisividad eléctrica del vacío, constante definida en el sistema internacional,
son las cargas que interactúan,
es la distancia entre ambas cargas,
, es el vector de posición relativa de la carga 2 respecto a la carga 1.
y es el unitario en la dirección . Nótese que en la fórmula se está usando , esta es la
permitividad en el vacío. Para calcular la interacción en otro medio es necesario cambiar la
permitividad de dicho medio. ( )
Energía Potencial Eléctrica
La Energía potencial electrostática o Energía potencial eléctrica es un tipo de energía potencial
(medida en julios) que resulta de la fuerza de Coulomb y está asociada a la configuración particular
de un conjunto de cargas puntuales en un sistema definido. No se debe confundir con el potencial
eléctrico (medido en voltios). El término "Energía potencial eléctrica" se suele emplear para describir
la energía potencial en sistemas con campos eléctricos que varían con el tiempo, mientras que el
término "Energía potencial electrostática" hace referencia a la energía potencial en sistemas con
campos eléctricos constantes en el tiempo.
La referencia cero se suele tomar en el estado en que las cargas puntuales están muy separadas
("separadas infinitamente") y están en reposo.1 :§25-1
Una carga puntual
Para una carga puntual q en presencia de un campo eléctrico E producido por otra carga puntual Q,
la energía potencial eléctrica se define como el negativo del trabajo hecho por la fuerza
electrostática para llevar la carga desde la posición de referencia rref hasta la posición r:
matemáticamente esto es una integral de línea.2 El campo eléctrico es conservativo, y, para una
carga puntual, es radial, por lo que el trabajo es independiente de la trayectoria y es igual a la
diferencia de energía potencial entre los puntos extremos del movimiento. Matemáticamente:

4. donde:
r = posición en un espacio tridimensional, usando coordenadas cartesianas r = (x, y, z), r =
|r| es el módulo del vector de posición,
es el trabajo hecho para llevar la carga desde la posición de referencia rref hasta r,
F = Fuerza producida sobre q por Q,
E = Campo eléctrico producido por Q.
Potencial eléctrico
El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto es el trabajo que debe realizar un campo
electrostático para mover una carga positiva q desde el punto de referencia,1 dividido por unidad de
carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer
una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica.
Matemáticamente se expresa por:
El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan
una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de
Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de
retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la
velocidad de la luz. Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta
con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el
exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del sistema internacional es el voltio(V).

5. Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el movimiento de cargas por un cable. En la realidad, estascargas son los
electrones. Los metales pueden conducir la corriente. Cuando unopone una pila entre las 2 puntas
de un cable, la pila obliga a estos electrones amoverse. La pila provoca la aparición de la corriente
eléctrica.
Entonces la corriente eléctrica seria el número de cargas que circulan por segundo.Hablamos de
intensidad de corriente eléctrica. ( i). La i Se mide en Amperes.Esta fórmula I
i = Carga / tiempo. Al decir quela corriente electrica es el " número de cargas que circulan en cierto
tiempo ",indirectamente uno está hablando de una especie de "caudal". En vez de hablar delitros por
segundo uno habla de "cargas por segundo". Es decir, puede entendersela corriente eléctrica como
si fuera un "caudal de cargas que circulan por un cable".O sea, una especie de líquido compuesto
por cargas. De ahí viene el asunto de que ala electricidad a veces se la llama " fluido eléctrico”.
Una pila es como unafuente de electrones. Algo así como un tanque lleno de cargas. Cuando uno
conectaun cable a la pila las cargas (electrones) salen del tanque y empiezan a viajar por elcable.
La pila empuja a los electrones y los obliga a circular por el cable. La "fuerza" que26hace la pila para
mover a las cargas por el cable se llama fuerza electro motriz(f.e.m). La femvendría a ser la fuerza
que empuja a los electrones. Se mide envolts.
Circuito
Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias,
inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una
trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores,
condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables)
pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa
o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito
electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de
análisis mucho más complejos.
Magnetismo
Líneas de fuerza magnéticas de un imán de barra,
producidas por limaduras de hierro sobre papel.
El magnetismo es un fenómeno físico por el que los
objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre
otros materiales. Hay algunos materiales conocidos
que han presentado propiedades magnéticas
detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto
y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes.
Sin embargo todos los materiales son influidos, de
mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos
componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz.