ENERGIA ASOCIADA A UN CAMPO ELECTRICO

Toda configuración de cargas tiene una cierta energía potencial eléctrica U, igual al trabajo W que debe realizarse para establecer la distribución a partir de las componentes individuales, supuestas originalmente a una distancia infinita y en reposo.

Esta energía potencial recuerda a la energía potencial almacenada en un resorte comprimido, o a la energía potencial gravitacional almacenada, por ejemplo, en el sistema Tierra-Luna.

Considerando un ejemplo simple, se debe de realizad trabajo para separar dos cargas iguales y opuestas. Esta energía se almacena en el sistema y se puede recuperar si las dos cargas se dejan en libertad para que se aproximen nuevamente. De manera semejante, un capacitor cargado ha almacenado una energía potencial eléctrica U igual al trabajo W necesario para cargarlo.

Esta energía puede recuperarse si se permite que el capacitor se descargue. El trabajo en el proceso de carga puede visualizarse imaginando a un agente externo que jala los electrones de la placa positiva y los empuja hacia la placa negativa, produciendo entonces la separación de carga; generalmente, en trabajo de carga lo realiza una batería, a expensas de su energía química almacenada.

Supóngase que en el tiempo t se ha transferido una carga q’(t) de una placa a otra. La diferencia de potencial V(t) entre las placas en ese instante será q’(t)/C. Si se transfiere una carga extra dq’, se requiere una pequeña cantidad de trabajo adicional que será: dW=Vdq= (q’/C) dq’.

GARCÍA ROSALES PEDRO ÁNGEL FISICA II

CORRIENTE ELÉCTRICA

La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones por el interior del material. Se mide en amperios y se indica con el símbolo A. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético.

RESISTENCIA ELÉCTRICA

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω), y se mide con el Ohmímetro.

RESISTIVIDAD

Se le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohms por metro (Ω·m, a veces también en Ω·mm²/m).

Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.

DENSISDAD DE CORRIENTE

La densidad de corriente eléctrica se define como una magnitud vectorial que tiene unidades de corriente eléctrica por unidad de superficie. Matemáticamente, la corriente y la densidad de corriente se relacionan como:

I es la corriente eléctrica en amperios A es la densidad de corriente en A.m-2

S es la superficie de estudio en m²

CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los semiconductores) pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es una de las características más importantes de los materiales.

La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto , y su unidad es el S/m (siemens por metro).