ESO-3-Fisica-y-Quimica-Electricidad-y-Magnetismo

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ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 
 
1. Propiedades eléctricas de la materia 
I. Electrización de la materia y formas de electrización 
La electrización de la materia es el fenómeno por el cual un cuerpo adquiere 
propiedades eléctricas. Las formas más comunes de electrizar la materia son: 
a. Electrización por frotamiento 
Al frotar dos cuerpos se produce el paso de electrones de la superficie de uno a la del 
otro. El cuerpo que pierde electrones pierde carga negativa y queda cargado positivamente, 
mientras que el cuerpo que gana electrones queda cargado negativamente. Es decir, la 
electrización por frotamiento es el resultado de la transferencia de electrones entre dos cuerpos 
con cargas contrarias. 
b. Electrización por contacto 
Al contrario que en la electrización por frotamiento los dos cuerpos adquieren el mismo 
tipo de electricidad, por lo que estos se repelen. Esto sucede cuando un cuerpo entra en 
contacto con otro que está previamente electrizado. 
c. Electrización por inducción 
Consiste en transmitir electrones de un cuerpo a otro sin llegar a tocarse. Es el resultado 
del movimiento de los electrones del cuerpo neutro, atraídos o repelidos según sea la carga 
(positiva o negativa) del cuerpo cargado que se aproxima. 
2. Carga eléctrica. Ley de la conservación 
La carga eléctrica es la cantidad de electricidad de un cuerpo, es decir, al exceso o 
ausencia de electrones. Cuando un cuerpo tiene el mismo número de cargas positivas que de 
cargas negativas, se dice que ese cuerpo no tiene carga, o que su carga neta es nula. 
Un cuerpo con exceso de electrones se dice que está cargado negativamente y un 
cuerpo con ausencia de electrones estará, cargado positivamente. 
 
 La carga eléctrica elemental es la carga eléctrica positiva o negativa (protón o electrón) 
más pequeña, se determinó que su valor es: 
Sistema con carga nula
 
Sistema con carga positiva
 
Sistema con carga negativa
 
 
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𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟ó𝑛 → 𝑒 −1,6 2 · 1 
−19𝐶 
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑡ó𝑛 → 𝑝 +1,6 2 · 1 
−19𝐶 
Donde 𝐶 es la unidad de carga eléctrica, el Culombio. A su vez, se cumple que 1 𝐶 
6,24 · 1 18 cargas eléctricas elementales. 
Si un cuerpo tiene cargas positivas y cargas negativas, llamamos carga neta ( 𝑁) a la 
diferencia entre el número de protones y el de electrones presentes en el interior de un cuerpo 
electrizado. 
 
La Ley de conservación de la carga establece que, en cualquier proceso, la carga ni se 
crea ni se destruye, es decir, se mantiene constante, aunque las cargas individuales cambien de 
lugar o se recombinen. 
3. Interacción entre cargas eléctricas. Ley de coulomb 
Una carga siente la presencia de las cargas que tiene alrededor. Las cargas del mismo 
signo se repelen, mientras que las cargas de signos contrarios se atraen. De esta forma, un 
protón y un electrón se atraen, mientras que dos protones se repelen, al igual que dos 
electrones. 
 
La Ley de Coulomb nos dice que la fuerza eléctrica con que se atraen o repelen dos 
cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente 
proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. 
𝐹 𝑘
 1 · 2
𝑟2
 
 Donde 𝐹 es la fuerza de atracción o repulsión entre las cargas, medida en Newton (N), 
 1 y 2 son las cargas que interaccionan, y se miden en culombios, 𝑟 es la distancia, en metros, 
que separa las dos cargas, y 𝑘 es una constante que se conoce como constante dieléctrica del 
medio. 
 
6 protones y 3 electrones
 𝑁 6 − · 1,6 2 · 1 
−1 
 𝑁 · 1,6 2 · 1 
−19
2 protones y 5 electrones
 𝑁 2 − · 1,6 2 · 1 
−1 
 𝑁 − · 1,6 2 · 1 
−19
 
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La constante dieléctrica del medio, 𝑘, depende del medio en el que nos encontremos. 
Es por esta constante por la que cada medio conduce la electricidad de una manera diferente. 
La constante dieléctrica del metal es mucho mayor que la del aire, por eso el metal conduce la 
electricidad y el aire no. En la siguiente tabla se muestran algunos valores de la constante 
dieléctrica. 
 
Medio Valor de 𝒌 (𝑵 · 𝒎𝟐 𝑪𝟐⁄ ) 
Vacío · 1 9 
Aire 8, · 1 9 
Agua 1,12 · 1 8 
Vidrio 1,16 · 1 9 
PVC 2, · 1 9 
 
4. Magnetismo e imanes. Polos magnéticos 
I. El magnetismo 
El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción 
o repulsión sobre otros materiales. En la interacción magnética entre el imán y el objeto no hace 
falta contacto entre ellos, es decir, es una interacción a distancia. 
II. Imanes. Clasificación de los imanes 
Los imanes son objetos con propiedades magnéticas que se caracterizan por atraer 
ciertos metales como el hierro, níquel, cobalto, etc. 
En un imán la capacidad de atracción es exclusiva en sus extremos o polos, mientras 
que entre estos extremos existe una zona neutra donde el imán no ejerce ninguna fuerza, estos 
polos se denominan norte y sur, debido a que tienden a orientarse según los polos geográficos 
de la tierra, que es un gigantesco imán natural. 
𝑟
 1
 2
𝐹
𝐹
Medio de constante 𝑘
 
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Según su origen podemos encontrar: 
a. Imanes naturales: como su nombre indica, son materiales que se encuentran en la 
naturaleza, y que de forma natural presentan propiedades magnéticas. 
b. Imanes artificiales: estos han sido creados por la intervención del humano a partir de 
materiales que no presentan propiedades magnéticas de forma natural. 
Atendiendo a la duración de su campo magnético pueden ser: 
a. Imanes temporales: no presentan sus propiedades magnéticas a lo largo del tiempo, si 
no que estas están sujetas a otras condiciones, por ejemplo, la activación del campo 
magnético por la presencia de una corriente eléctrica. 
b. Imanes permanentes: las propiedades magnéticas están presentes durante toda la vida 
del elemento, aunque, es posible que la intensidad de estas propiedades si disminuya 
por causa de golpes, fracturas o agentes químicos. 
 
5. Electromagnetismo 
El electromagnetismo hace referencia a la relación existente entre la electricidad y 
magnetismo. 
Se observó que la corriente eléctrica que circula por un cable es capaz de crear un campo 
magnético alrededor suyo, similar al de los imanes. Con ello se comprobó que el magnetismo es 
una propiedad de la corriente eléctrica. 
Cabe señalar que entre la fuerza magnética y la fuerza eléctrica hay una importante 
diferencia, y es que es posible aislar una carga eléctrica mientras que los polos magnéticos se 
presentan siempre por parejas.