ELECTRICIDAD

                                 Origen de la carga eléctrica.

Todos los materiales están compuestos de átomos y estos, a su vez, de electrones, protones y neutrones.

1. En condiciones normales, el número de electrones es igual al de protones por lo que el material no tiene propiedades eléctricas. 

Q=Ne·qe+Np·qp=q·(Np-Ne)=0 q=|qe|=|qe|

2. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un 

protón o  neutrón. Por ello, asumiremos que los núcleos atómicos 

están en reposo y los electrones son los que pueden 

desplazarse.

3. Si bajo ciertas condiciones, se crea un exceso o defecto (hueco)

de electrones, el material adquiere carga y propiedades 

eléctricas: Q≠0

4. Unidades de Q: el culombio.

Tipos de materiales

Aislantes

• Los electrones están fuertemente unidos al núcleo atómico 

(orbitales muy localizados)

• Crear carga eléctrica supone un costo de energía elevadísimo

• Los electrones apenas pueden moverse de su zona de equilibrio y 

por ello, no se da el movimiento de carga eléctrica

• En los aislantes se observa únicamente la llamada Polarización

Metales (o conductores)

• Los electrones están débilmente unidos al núcleo atómico (orbitales 

deslocalizados) por lo que crear carga eléctrica es muy fácil.

• Los electrones (o huecos) pueden moverse por todo el material con 

gran facilidad

• El movimiento ordenado de la carga eléctrica (electrones o huecos 

en exceso) por el metal se denomina corriente eléctrica, I

La corriente eléctrica.

¿Cómo se consigue un movimiento ordenado de carga eléctrica en un 

metal? Aplicando un campo eléctrico sobre el metal

F=q·E

                                         

La carga positiva se moverá en el mismo sentido y dirección que las 

líneas de E. La carga negativa en sentido contrario.

Por convenio, se adopta como el sentido de I el mismo que el de las 

cargas positivas

Tipos de corrientes eléctricas

a. Continua: el valor y el sentido del movimiento de I no cambia (CC o 
“DC”). Polaridad constante.

b. Variable: alguna propiedad de I cambia con el tiempo
– Ejemplo: la corriente alterna (CA o “AC”), donde I cambia 
sinusoidalmente. Polaridad alterna

Definición de I: la cantidad de carga eléctrica que circula por con un 

metal en la unidad de tiempo

I=dQ/dt Si la corriente es continua, I = Q/ t

• Unidades de I: 1Amperio=1Culombio/1segundo 1A=1C/1s

• Medida de I: La corriente eléctrica que circula por un conductor se 

mide con un amperímetro (intercalado en medio del paso de la 

corriente)

• Densidad de corriente eléctrica, j: la cantidad de corriente eléctrica 

por unidad de sección del conductor

J=dI/dS Si la corriente es continua, J = I / S

La resistencia eléctrica, R

Movimiento real de la corriente eléctrica en un metal

1. En su movimiento por el metal, las cargas chocan con distintos 

obstáculos: imperfecciones o defectos cristalinos, núcleos atómicos, 

otras cargas, bordes del conductor, etc…

2. El número de colisiones limita y dificulta el paso libre de la corriente 

eléctrica

3. Según el mayor o menor número de colisiones, cada material 

conductor se resiste más o menos al paso de la corriente I.

4. Esta propiedad se denomina resistencia eléctrica, R

                                            

El potencial eléctrico, V

Durante el movimiento de la corriente eléctrica entre dos puntos x1 y x2, el campo eléctrico realiza un trabajo, WW = F·(x2- x1) = q·E·(x2- x1)
El trabajo necesario para transportar cada carga (o por unidad de carga) es el potencial eléctrico, VW/q = V2-V1 = E·(x2- x1)
Por ello, también se dice que una corriente eléctrica se mueve entre dos puntos debido a la existencia de una diferencia de potencial (o de tensión), ΔV= V2-V1
.
• Unidades de V: el Voltio (V) = 1 Julio/1 Culombio
• Medida de V: La diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un 
conductor se mide con un voltímetro (conectado entre ambos puntos y 
paralelo al paso de la corriente)