Electrostática
Se denomina electrostática a la especialización de la física centrada en el análisis de los sistemas que forman los cuerpos con carga eléctrica en equilibrio. Estos cuerpos, al tener carga eléctrica, provocan reacciones de rechazo y atracción, generándose los llamados fenómenos electrostáticos.
5.2 Sistemas de Unidades
5.7 Capacitores con Dieléctrico
- DEFINICIONES
Electrostática
FORMULAS
5.4 Leyes de la Electrostática
5.9 Capacitores en Serie y Paralelo
Estudio de las cargas eléctricas en reposo.
- Capacitores en Serie: - La carga es la misma en todos los capacitores. - El voltaje total es la suma de los voltajes individuales. - La capacitancia equivalente es: 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + ... - Capacitores en Paralelo: - El voltaje es el mismo en todos los capacitores. - La carga total es la suma de las cargas individuales. - La capacitancia equivalente es: Ceq = C1 + C2 + ...
- Electrostática: Estudio de las cargas eléctricas en reposo. - Carga eléctrica: Propiedad física de la materia que causa que experimente una fuerza cuando se coloca en un campo electromagnético. - Conductor: Material que permite el flujo fácil de carga eléctrica. - Aislante (Dieléctrico): Material que resiste el flujo de carga eléctrica. - Campo eléctrico: Región alrededor de una carga eléctrica donde otra carga experimenta una fuerza. - Potencial eléctrico: Energía potencial por unidad de carga en un punto en un campo eléctrico. - Capacitor: Dispositivo que almacena energía eléctrica en un campo eléctrico. - Dieléctrico: Material aislante utilizado en un capacitor para aumentar su capacidad.
- Sistema Internacional (SI): - Carga: Coulomb (C) - Campo eléctrico: Newton por Coulomb (N/C) o Voltio por metro (V/m) - Potencial eléctrico: Voltio (V) - Capacitancia: Faradio (F) - Sistema Cegesimal (CGS): - Carga: Franklin (Fr) o statcoulomb - Campo eléctrico: statvolt/cm
5.3 Carga Eléctrica y sus Propiedades - Cuantización: La carga eléctrica está cuantizada, es decir, existe en múltiplos enteros de la carga elemental (e = 1.602 x 10^-19 C). - Conservación: La carga total en un sistema aislado se conserva. - Aditividad: La carga total de un objeto es la suma algebraica de todas las cargas individuales. - Tipos de carga: - Carga positiva: La que posee el protón. - Carga negativa: La que posee el electrón.
5.6 Cálculo del Potencial Eléctrico - Definición: Energía potencial eléctrica por unidad de carga. - V = U / q - V: Potencial eléctrico - U: Energía potencial eléctrica - q: Carga - Potencial debido a una carga puntual: - V = k * q / r - k: Constante de Coulomb - q: Carga - r: Distancia desde la carga - Superficies Equipotenciales: Superficies donde el potencial eléctrico es constante.
5.5 Campo Eléctrico - Definición: Fuerza por unidad de carga en un punto en el espacio. - E = F / q - E: Campo eléctrico - F: Fuerza electrostática - q: Carga de prueba - Líneas de Campo Eléctrico: Representaciones gráficas que muestran la dirección y la fuerza del campo eléctrico. - Las líneas comienzan en cargas positivas y terminan en cargas negativas. - La densidad de las líneas indica la magnitud del campo..
- Ley de Coulomb: La fuerza entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. - F = k * |q1 * q2| / r^2 - F: Fuerza electrostática - k: Constante de Coulomb (8.9875 x 10^9 N m^2/C^2) - q1, q2: Magnitud de las cargas - r: Distancia entre las cargas - Principio de Superposición: El campo eléctrico o la fuerza total en un punto debido a múltiples cargas es la suma vectorial de los campos o fuerzas individuales.
5.8 Energía Asociada a un Campo Eléctrico - Energía almacenada en un capacitor: - U = (1/2) * C * V^2 - U: Energía - C: Capacitancia - V: Voltaje - Densidad de energía en un campo eléctrico: - u = (1/2) * ε0 * E^2 - u: Densidad de energía - ε0: Permitividad del vacío - E: Campo eléctrico
- Capacitancia: Medida de la capacidad de un capacitor para almacenar carga. - C = Q / V - C: Capacitancia - Q: Carga - V: Voltaje - Efecto del Dieléctrico: - Aumenta la capacitancia del capacitor. - Reduce el campo eléctrico entre las placas. - Permite un mayor almacenamiento de energía. - Constante Dieléctrica (κ): Factor por el cual la capacitancia aumenta cuando se inserta un dieléctrico. - C' = κ * C
Electrostática
Jos Rusb
Created on November 4, 2025
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Electrostática
Se denomina electrostática a la especialización de la física centrada en el análisis de los sistemas que forman los cuerpos con carga eléctrica en equilibrio. Estos cuerpos, al tener carga eléctrica, provocan reacciones de rechazo y atracción, generándose los llamados fenómenos electrostáticos.
5.2 Sistemas de Unidades
5.7 Capacitores con Dieléctrico
- DEFINICIONES
Electrostática
FORMULAS
5.4 Leyes de la Electrostática
5.9 Capacitores en Serie y Paralelo
Estudio de las cargas eléctricas en reposo.
- Capacitores en Serie: - La carga es la misma en todos los capacitores. - El voltaje total es la suma de los voltajes individuales. - La capacitancia equivalente es: 1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + ... - Capacitores en Paralelo: - El voltaje es el mismo en todos los capacitores. - La carga total es la suma de las cargas individuales. - La capacitancia equivalente es: Ceq = C1 + C2 + ...
- Electrostática: Estudio de las cargas eléctricas en reposo. - Carga eléctrica: Propiedad física de la materia que causa que experimente una fuerza cuando se coloca en un campo electromagnético. - Conductor: Material que permite el flujo fácil de carga eléctrica. - Aislante (Dieléctrico): Material que resiste el flujo de carga eléctrica. - Campo eléctrico: Región alrededor de una carga eléctrica donde otra carga experimenta una fuerza. - Potencial eléctrico: Energía potencial por unidad de carga en un punto en un campo eléctrico. - Capacitor: Dispositivo que almacena energía eléctrica en un campo eléctrico. - Dieléctrico: Material aislante utilizado en un capacitor para aumentar su capacidad.
- Sistema Internacional (SI): - Carga: Coulomb (C) - Campo eléctrico: Newton por Coulomb (N/C) o Voltio por metro (V/m) - Potencial eléctrico: Voltio (V) - Capacitancia: Faradio (F) - Sistema Cegesimal (CGS): - Carga: Franklin (Fr) o statcoulomb - Campo eléctrico: statvolt/cm
5.3 Carga Eléctrica y sus Propiedades - Cuantización: La carga eléctrica está cuantizada, es decir, existe en múltiplos enteros de la carga elemental (e = 1.602 x 10^-19 C). - Conservación: La carga total en un sistema aislado se conserva. - Aditividad: La carga total de un objeto es la suma algebraica de todas las cargas individuales. - Tipos de carga: - Carga positiva: La que posee el protón. - Carga negativa: La que posee el electrón.
5.6 Cálculo del Potencial Eléctrico - Definición: Energía potencial eléctrica por unidad de carga. - V = U / q - V: Potencial eléctrico - U: Energía potencial eléctrica - q: Carga - Potencial debido a una carga puntual: - V = k * q / r - k: Constante de Coulomb - q: Carga - r: Distancia desde la carga - Superficies Equipotenciales: Superficies donde el potencial eléctrico es constante.
5.5 Campo Eléctrico - Definición: Fuerza por unidad de carga en un punto en el espacio. - E = F / q - E: Campo eléctrico - F: Fuerza electrostática - q: Carga de prueba - Líneas de Campo Eléctrico: Representaciones gráficas que muestran la dirección y la fuerza del campo eléctrico. - Las líneas comienzan en cargas positivas y terminan en cargas negativas. - La densidad de las líneas indica la magnitud del campo..
- Ley de Coulomb: La fuerza entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. - F = k * |q1 * q2| / r^2 - F: Fuerza electrostática - k: Constante de Coulomb (8.9875 x 10^9 N m^2/C^2) - q1, q2: Magnitud de las cargas - r: Distancia entre las cargas - Principio de Superposición: El campo eléctrico o la fuerza total en un punto debido a múltiples cargas es la suma vectorial de los campos o fuerzas individuales.
5.8 Energía Asociada a un Campo Eléctrico - Energía almacenada en un capacitor: - U = (1/2) * C * V^2 - U: Energía - C: Capacitancia - V: Voltaje - Densidad de energía en un campo eléctrico: - u = (1/2) * ε0 * E^2 - u: Densidad de energía - ε0: Permitividad del vacío - E: Campo eléctrico
- Capacitancia: Medida de la capacidad de un capacitor para almacenar carga. - C = Q / V - C: Capacitancia - Q: Carga - V: Voltaje - Efecto del Dieléctrico: - Aumenta la capacitancia del capacitor. - Reduce el campo eléctrico entre las placas. - Permite un mayor almacenamiento de energía. - Constante Dieléctrica (κ): Factor por el cual la capacitancia aumenta cuando se inserta un dieléctrico. - C' = κ * C