Conducción eléctrica

Es la capacidad que tienen los materiales para conducir electricidad a través de ellos y depende del estado de agregación de la materia.

1. En los líquidos, al tener presencia de sales disueltas, es posible la conducción (ejemplo: agua con sal).
2. En los sólidos, los metales son los mejores conductores eléctricos (cobre, aluminio, plata).
3. La figura muestra un circuito elemental con generador, conductor, receptor (foco) e interruptor.

Respuesta: Los líquidos con sales disueltas y los metales sólidos permiten la conducción eléctrica.

Conductividad

Es la propiedad que tienen algunos materiales de conducir cargas eléctricas.

Respuesta: Propiedad de conducir cargas eléctricas.

Conductores

Se les llama así a los materiales capaces de conducir las cargas eléctricas.

Respuesta: Materiales que conducen cargas eléctricas (metales, líquidos con sales).

PROFUNDICEMOS

Carga eléctrica

La carga eléctrica es un fenómeno donde un cuerpo adquiere la propiedad de atraer hacia sí pequeños cuerpos, principalmente por frotación. Cuando un material la adquiere, se dice que está cargado eléctricamente.

1. Desde la Antigüedad se hicieron experimentos con frotación.
2. Se concluyó que existen dos tipos de cargas: positiva y negativa.

Respuesta: Hay dos tipos de cargas: positiva y negativa.

Fuerza de atracción

Cuando se acercan dos cuerpos con cargas eléctricas opuestas (+ y −), se atraen con cierta fuerza, llamada fuerza eléctrica de atracción.

Respuesta: Cargas opuestas se atraen.

Fuerza de repulsión

Cuando se acercan dos cuerpos cuyas cargas son del mismo tipo (dos positivas o dos negativas), deben vencer la fuerza eléctrica de repulsión. Ocurre algo similar si se acercan dos imanes con polos norte-norte o sur-sur.

Respuesta: Cargas del mismo tipo se repelen.

Fuerza de atracción o repulsión

Según la ley de Coulomb, para dos cargas, la fuerza eléctrica de atracción es positiva y la de repulsión es negativa (por ser magnitud vectorial). Se calcula con:

F = k \, \frac{q_{1} \times q_{2}}{r^{2}}

Donde:

• F es la fuerza eléctrica (atracción positiva, repulsión negativa)
• q_{1} es el valor de la carga 1
• q_{2} es el valor de la carga 2
• r es la distancia entre las cargas
• k es la constante de Coulomb (k \approx 9 \times 10^{9} \, \text{N} \cdot \text{m}^{2}/\text{C}^{2})

Ejemplo numérico: Si q_{1} = q_{2} = 2 \times 10^{-6} \, \text{C} y r = 0.03 \, \text{m}:

1. Sustituyo: F = 9 \times 10^{9} \times \dfrac{(2 \times 10^{-6})(2 \times 10^{-6})}{(0.03)^{2}}
2. Numerador: 9 \times 10^{9} \times 4 \times 10^{-12} = 36 \times 10^{-3}
3. Denominador: (0.03)^{2} = 9 \times 10^{-4}
4. Divido: F = \dfrac{36 \times 10^{-3}}{9 \times 10^{-4}} = 40 \, \text{N}

Respuesta: F = k \, \dfrac{q_{1} \times q_{2}}{r^{2}}, en el ejemplo F = 40 \, \text{N} (repulsión si cargas iguales).