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Sección 2: Electricidad — Carga eléctrica, Coulomb, Ohm y Ampere

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Fisica 1° · 2024

Portada de la Sección 2 del texto de Física del BGU de Ecuador, que introduce el estudio de la electricidad y enumera los cuatro temas a desarrollar: carga eléctrica, ley de Coulomb, ley de Ohm y ley de Ampere.

Contenido de la página

SECCIÓN 2

ELECTRICIDAD

Ilustración: bombilla, enchufe, tomacorriente y llave de luz conectados

Temas:

1. Carga eléctrica
1. Ley de Coulomb
1. Ley de Ohm
1. Ley de Ampere

La Sección 2 de este texto de Física del Bachillerato General Unificado dedica el estudio de la electricidad a cuatro temas encadenados:

Tema	Contenido esperado	Magnitud principal
8. Carga eléctrica	Tipos de carga, cuantización, fuerza eléctrica entre partículas	Carga $Q$ (coulomb, $\text{C}$ )
9. Ley de Coulomb	Relación entre la fuerza eléctrica y las cargas y la distancia	Fuerza $F$ (newton, $\text{N}$ )
10. Ley de Ohm	Relación entre tensión, intensidad y resistencia en un circuito	Corriente $I$ (amperio, $\text{A}$ )
11. Ley de Ampere	Relación entre la corriente en un conductor y el campo magnético	Campo $B$ (tesla, $\text{T}$ )

Las fórmulas centrales que estructuran la sección son:

Ley de Coulomb: $F = k\,\dfrac{|q_1|\,|q_2|}{r^{2}}$ , con $k = 9\times10^{9}\;\text{N}\cdot\text{m}^{2}/\text{C}^{2}$ .
Ley de Ohm: $U = I\,R$ , donde $U$ es la tensión, $I$ la intensidad y $R$ la resistencia.
Ley de Ampere: $F = I\,L\,B\,\text{sen}\,\theta$ , que cuantifica la fuerza magnética sobre un conductor con corriente.

Tabla

Tema	Contenido esperado	Magnitud principal
8. Carga eléctrica	Tipos de carga, cuantización, fuerza eléctrica entre partículas	Carga $Q$ (coulomb, $\text{C}$ )
9. Ley de Coulomb	Relación entre la fuerza eléctrica y las cargas y la distancia	Fuerza $F$ (newton, $\text{N}$ )
10. Ley de Ohm	Relación entre tensión, intensidad y resistencia en un circuito	Corriente $I$ (amperio, $\text{A}$ )
11. Ley de Ampere	Relación entre la corriente en un conductor y el campo magnético	Campo $B$ (tesla, $\text{T}$ )

Diagrama

flowchart TD
    A[Sección 2: Electricidad] --> B[8. Carga eléctrica]
    B --> C[9. Ley de Coulomb]
    C --> D[10. Ley de Ohm]
    D --> E[11. Ley de Ampere]
    B ---|unidades: C, N| C
    C ---|circuitos: V, Ω| D
    D ---|electromagnetismo: A, T| E

Fórmulas y ecuaciones

F = k $\$ , $\dfrac{|q_1| \, |q_2|}{r^{2}}$

U = I $\$ , R

F = I $\$ , L $\$ , B $\$ , $\text{sen}$ $\$ , $\theta$

F = k $\$ , $\frac{|q_1| \, |q_2|}{r^{2}}$

k = 9 $\times$ $10^{9}$ $\$ ; $\text{N}$ $\cdot$ $\text{m}@@MATH_0@@^{-2}$

U = I $\$ , R

F = I $\$ , L $\$ , B $\$ , $\text{sen}$ $\$ , $\theta$

I = $\frac{Q}{t}$

Glosario (5)

Electricidad: Rama de la física que estudia las cargas eléctricas en reposo (electrostática) y en movimiento (corriente eléctrica).
Carga eléctrica: Propiedad fundamental de la materia que causa fuerzas de atracción o repulsión; se mide en coulombs (C) y existe en paquetes de $e = 1{,}6\times10^{-19}\;\text{C}$.
Ley de Coulomb: Ley que describe la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales, proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
Ley de Ohm: Principio que establece que la tensión entre los extremos de un conductor es igual al producto de la intensidad de corriente por su resistencia: $U=IR$.
Ley de Ampere: Regla que relaciona la corriente eléctrica con el campo magnético que produce y la fuerza que experimenta un conductor portador de corriente.

Temas y conceptos clave

Sección 2: Electricidad8. Carga eléctrica9. Ley de Coulomb10. Ley de Ohm11. Ley de AmpereCarga eléctrica (positiva y negativa)Coulomb (unidad de carga)Constante de Coulomb $k$Densidad de corrienteIntensidad de corriente eléctrica (amperio)Voltaje, resistencia y amperaje