2. Aplicaciones de fuerza eléctrica.
-  Los rayos
- La fotocopiadora

3. Aplicaciones del potencial eléctrico:

 

a. El microondas: Utiliza una señal electromagnética que incluye un campo eléctrico. En dichos hornos utilizamos estos campos para el calentamiento rápido de alimentos, que funciona a la frecuencia de resonancia del agua, esto quiere decir que sólo las moléculas de agua vibran haciendo que aumenten su energía y se rompan haciendo que se evaporen.

b.  Transmisores de radio: Las antenas y los sistemas de antenas son transductores entre los equipos (transmisores y radios) y el medio circundante. Si el equipo es un transmisor de radio (es decir, un emisor de ondas de radio), la antena es un transductor que convierte ondas de corriente eléctrica en ondas de radiación electromagnética que se propagan en el espacio. Simbólicamente. Emisión del Transmisor: Corriente eléctrica en la antena →Onda (radiación)  Ambas, las ondas de corrientes eléctricas de entrada en la antena y las ondas de radiación de salida en la antena, son ondas de radiofrecuencia (RF) moduladas por la señal audiofrecuencia (AF).

a. Las lentillas o lentes de contacto blandas: son un ejemplo de aplicación de las fuerzas eléctricas atractivas. El material plástico del que están hechas atrae a las moléculas de proteína de las lágrimas humanas. Así dichas moléculas son absorbidas por el plástico, que se mantiene húmedo con líquido lagrimal y el ojo de la persona no percibe la lentilla como un objeto extraño.

b. Peces eléctricos: Existen unas 250 especies de peces eléctricos, que aplican en su beneficio diferencias de potencial eléctrico que ellos mismos producen. Estos peces han desarrollado unas células musculares, que en vez de ser largas y delgadas, como la célula muscular normal, son placas cortas y lisas. Están dispuestas unas encima de otras, en paquetes como las baterías en serie, y embebidas en una matriz gelatinosa. Al ser estimuladas por impulsos nerviosos, se genera una diferencia de potencial eléctrico pequeña (del orden de 0.1V) en cada una de ellas y una diferencia de potencial, que llega a ser considerable al considerar bloques de cientos o miles de ellas.

Campo eléctrico está presente en prácticamente todo cuerpo cargado. De hecho, está siempre presente, sin que lo notemos. En nuestra vida cotidiana podemos tener muchas utilizaciones del campo eléctrico, ejemplo: 

· Los teléfonos móviles, la televisión y los transmisores de radio y radares producen campos eléctricos. Estos campos se utilizan para transmitir señales de información a distancia sin necesidad de cables. 

· El microondas utiliza una señal electromagnética que incluye un campo eléctrico. En dichos hornos utilizamos estos campos para el calentamiento rápido de alimentos, que funciona a la frecuencia de resonancia del agua, esto quiere decir que sólo las moléculas de agua vibran haciendo que aumenten su energía y se rompan haciendo que se evaporen. 

· El rayo, de una manera física se puede decir que es la reacción eléctrica causada por la saturación de cargas electro estáticas que han sido generadas y acumuladas progresivamente durante la activación del fenómeno eléctrico de una tormenta

FUERZA

La fuerza es un tipo de acción que un objeto ejerce sobre otro objeto (se dice que hay una interacción). Esto puede apreciarse en las siguientes aplicaciones:

Debe haber dos cuerpos: de acuerdo a lo anterior, para poder  hablar de la existencia de una fuerza, se debe suponer la presencia de dos cuerpos, ya que debe haber un cuerpo que atrae y otro que es atraído, uno que impulsa y otro que es impulsado, uno que empuja y otro que es empujado, etc.

Dicho de otra manera, si se observa que sobre un cuerpo actúa una fuerza, entonces se puede decir que, en algún lugar, hay otro u otros cuerpos que constituyen el origen de esa fuerza.

• Un cuerpo no puede ejercer fuerza sobre sí mismo. Si se necesita que actúe una fuerza sobre mi persona, tendré que buscar algún otro cuerpo que ejerza una fuerza, porque no existe ninguna forma de que un objeto ejerza fuerza sobre sí mismo (yo no puedo empujarme, una pelota no puede "patearse" a sí misma).

• La fuerza siempre es ejercida en una determinada dirección: puede ser hacia arriba o hacia abajo, hacia adelante, hacia la izquierda, formando un ángulo dado con la horizontal, etc.

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Fuerza de contacto sobre la pelota.

Para representar la fuerza se emplean vectores. Los vectores son entes matemáticos que tienen la particularidad de ser direccionales; es decir, tienen asociada una dirección. Además, un vector posee módulo, que corresponde a su longitud, su cantidad numérica y su dirección (ángulo que forma con una línea de referencia)

 POTENCIAL 

Sirve para realizar las cosas con mayor rapidez y efectividad, por ejemplo un futbolista usa potencia para darle mayor fuerza y velocidad al balón, un carro tiene potencia y este es más rápido, la POTENCIA es importante y va de la mano con la rapidez

Entre dos o más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo módulo depende del valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las de distinto signo se atraen.
 
 La fuerza entre dos cargas se calcula como:
 
 
 q1, q2 = Valor de las cargas 1 y 2
 d = Distancia de separación entre las cargas
 Fe = Fuerza eléctrica
 La fuerza es una magnitud vectorial, por lo tanto además de determinar el módulo se deben determinar dirección y sentido.

Dirección de la fuerza eléctrica

Si se trata únicamente de dos cargas, la dirección de la fuerza es colineal a la recta que une ambas cargas. 
Sentido de la fuerza eléctrica

El sentido de la fuerza actuante entre dos cargas es de repulsión si ambas cargas son del mismo signo y de atracción si las cargas son de signo contrario.
 

Fuerzas originadas por varias cargas sobre otra

Si se tienen varias cargas y se quiere hallar la fuerza resultante sobre una de ellas, lo que se debe hacer es plantear cada fuerza sobre la carga (una por cada una de las otras cargas). Luego se tienen todas las fuerzas actuantes sobre esta carga y se hace la composición de fuerzas, con lo que se obtiene un vector resultante.

El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica. Se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica F dada por la siguiente ecuación:

En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagnético Fμν.

Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de Coulomb, solo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.

Esta definición general indica que el campo no es directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832.

La unidad del campo eléctrico en el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por metro (V/m) o, en unidades básicas, kg·m·s−3·A−1 y la ecuación dimensional es MLT-3I-1.

 

El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva desde dicho punto hasta el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria qdesde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica a velocidad constante. Matemáticamente se expresa por:

Escriba aquí la ecuación.

El potencial eléctrico sólo se puede definir unívocamente para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz.

Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del Sistema Internacional es el voltio (V).

Todos los puntos de un campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. Una forma alternativa de ver al potencial eléctrico es que a diferencia de la energía potencial eléctrica o electrostática, él caracteriza sólo una región del espacio sin tomar en cuenta la carga que se coloca ahí.

Una fuerza eléctrica es una fuerza proveniente de la electricidad, que utilizamos para alimentar fuentes de energía que luego se encargan de otras tareas. 

Cuando una carga eléctrica Q se mueve con una velocidad v dentro de un campo magnético B, se observa que existe una interacción entre ambos. Si se realizan experimentos utilizando un campo magnético fijo B y cargas eléctricas distintas moviéndose con diferentes velocidades, se obtienen los siguientes datos: 

1 la fuerza es proporcional a la carga eléctrica Q 

2 la fuerza es proporcional al módulo de la fuerza, v. 

3 la fuerza se ejerce perpendicularmente al plano k contiene al campo magnético B y a la velocidad v.1

Campo Eléctrico

El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.1 Se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica F dada por la siguiente ecuación: F= qE

Potencial Eléctrico 

El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva desde dicho punto hasta el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba.

El potencial eléctrico sólo se puede definir unívocamente para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz.

Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del Sistema Internacional es el voltio (V).