Video efecto Joule

Efecto Joule

Se conoce como efecto Joule al fenómeno en el que parte de la energía cinética de los electrones que circulan por un conductor se transforma en calor debido a los choques con el mismo cable conductor. Estos choques generan el aumento de temperatura. Su fórmula es:

Video Resistencia eléctrica

Electrodinámica

Ley de Ohm:

La resistencia de los objetos al flujo de corriente eléctrica es constante. Esto se demuestra en el caso de un alambre metálico, el cual tiene una resistencia al flujo, la cual no depende del votaje que se le aplique.

Potencia eléctrica:

Se define como la rapidez con la cual se realiza trabajo eléctrico. Se mide en watts (W), que es J/S. Su fórmula es:Asociación de resistencias:

Se pueden asociar de dos maneras:

• En serie.
• En paralelo.
  

Fórmulas:

• En serie:
  

• En paralelo:

Electrostática II

Potencial eléctrico:

Trabajo para trasladar una carga desde el infinito a una región donde existe un campo eléctrico.
Su fórmula es:

El potencial eléctrico es una cantidad escalar y se expresa en voltios. 1V= 1J/C

Energía Potencial eléctrico:

Capacidad de una carga para realizar trabajo dentro de un campo eléctrico en virtud de su posición. Su fórmula es:Potencial elétrico debido a una carga puntual:

Sea una carga puntual a una distancia determinada de otra carga, la fórmula del potencial eléctrico será:

Diferencia de potencial:

Es la resta de dos potenciales eléctricos. Fórmula: Va - Vb= Vab

Superficies equipotenciales:

Aquella superficie en la cual todos sus puntos tienen igual potencial. Es importante saber que en cualquier superficie equipotencial el trabajo es nulo.
Corriente eléctrica:

es el flujo de portadores de carga positiva. Los portadores son los electrones libres y en una solución química son los iones positivo y negativos.

Intensidad de corriente eléctrica:

Es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección transversal de un conductor por una unidad de tiempo. Su fórmula es:
La intensidad de corriente eléctrica se mide en Amperios (A).

Resistencia eléctrica:

Es la dificultad que presentan los cuerpos al paso de la corriente eléctrica. Su fórmula está dada por:
La resistencia elétrcia se expresa en Ohm.

Electrostática

Carga eléctrica:

La carga eléctrica es una propiedad de la materia y puede ser de naturaleza positiva como negativa. Si es positiva es conocida como protón y si es negativa es conocida como electrón. Las unidades del SI para la carga eléctrica es el Coulomb (C).

Carga eléctrica neta:

Es la sumatoria algebraica de las cargas positivas y negativas.

• Cuerpo neutro= N° protones igual a N° electrones.
• Cuerpo positivo= N° protones mayor a N° electrones.
• Cuerpo negativo= N° protones menor a N° electrones.

Conductores y aislantes:

Todo cuerpo tiene "electrones libres" y es en función de éstos que se mide la conductividad de los materiales. Mientras más electrones libres mejor conductor es un objeto, mientras que con menos electrones libres peor conductor (o mejor aislante) es el objeto.

Electrización de cuerpos:

Se pueden electrizar por:

• Frotamiento: donde las cargas resultantes son positivo y negativo.
• Inducción: donde la carga resultante es la contraria a la carga que produjo la electrización.

Fuerza eléctrica:

Es la cantidad vectorial que aparece cuando interaccionan dos cargas y será repulsiva o atractiva dependiendo del signo de las cargas que interaccionen.

Esto es:

• Iguales cargas se repelen.
• Cargas diferentes se atraen.

Ley de Coulomb:
Campo eléctrico:

Se genera cuando una carga en reposo, ubicada en cierto punto, recibe o experimenta una fuerza eléctrica. La intensidad de ese campo eléctrico se define por:




La segunda fórmula mostrada se refiere al campo eléctrico formado a causa de una carga puntual, la cual está a una distancia de la carga analizada y es la que le genera el campo eléctrico.

El siguiente dibujo se refiere a los campos eléctricos de dos cargas. La carga positiva tiene un campo eléctrico saliente y la carga negativa un campo eléctrico entrante.

Cambio de fase

Existen cuatro fases de la materia: sólido, líquido, gaseoso y plasma. A la vez, existen los cambios de fase entre cada fase de la materia:

• Evaporación: cambio de fase líquida a fase gaseosa que se efectúa en la superficie del líquido.
  
• Condensación:cambio de fase gaseosa a fase líquida.
  
• Ebullición: cambio de fase en el interior del líquido. El punto de ebullición en el agua, por ejemplo, es la temperatura en la cual el agua empieza a evaporarse,o sea, a volverse gas.
• Congelación: cambio de fase líquida a fase sólida.
  
• Sublimación: cambio de fase sólida a fase gaseosa.
• Fusión: cambio de fase sólida a fase líquida.
  

Video transferencia de calor

Transferencia de calor

El calor se puede transmitir de tres maneras:

• Radiación: se genera por medio de ondas o rayos.
• Convección: esta se origina por el cambio de densidad de los líquidos o los gases.
• Conducción: se origina por el choque entre moléculas interiores del cuerpo.

Capacidad calorífica:

Se define como la cantidad de calor que se debe entregar a un cuerpo tal que su temperatura varíe en una unidad. Su fórmula es:Calor específico:

Se define como la cantidad de calor que se debe entregar a cada unidad de masa de una sustancia para que su temperatura varíe en una unidad. Su fórmula es:

Dilatación

Es la variacón de temperatura que hace que un cuerpo sólido cambie o modifique su superfie, longitud o volumen.


(Fórmula de superfiece)






(Fórmula de volumen)





(Fórmula de longitud)

Temperatura y calor

Temperatura:

Es la magnitud física que mide la energía cinética media de las partículas de un cuerpo. En otras palabras, mide el grado de excitación o vibración de las partículas.

Se mide mediante grados Kelvin (K), Fahrenheit (°F) y Celsius (°C).

Calor:

Es la energía térmica en transición. Es una magnitud que nos indica la cantidad de energía térmica que gana o pierde un cuerpo. Es importante especificar que los objetos calientes tienen a ceder calor y los objetos fríos tienen a ganar calor. El calor se da en Joules al ser una energía.

Acordarse:

1 kcal = 1000 cal

1 cal = 4,184 J

Video Principio de Arquímedes

Principio de Arquímedes

Un cuerpo sumergido parcial o totalmente en un líquido en reposo experimenta una fuerza perpendicular hacia arriba en su punto geométrico. La fórmula de la fuerza perpendicular, llamada empuje, es:
Además:

• Si la densidad del líquido es mayor que la densidad del cuerpo, el cuerpo flota.
• Si ocurre lo contrario, el cuerpo se hunde.
• Si ambas (densidad y peso) son iguales, el cuerpo queda en equilibrio dentro del líquido.

Principio de Pascal

En un fluido en equilibrio (reposo) la presión ejercida en cualquiera de sus puntos se transmite con igual intensidad en todas las direcciones.

Hidrostática

Densidad:

Es aquella magnitud escalar que nos indica la cantidad de masa que tiene un cuerpo por cada unidad de volumen. Su fórmula es:
En el SI la unidad de la medida es kilogramo/ metro cuadrado.

Peso específico:

Es aquella magnitud escalar que nos informa el peso que posee una sustancia por cada unidad de volumen. Su fórmula es:



Su unidad es el Newton/ metro cúbico.

Presión:

Es la relación que existe entre la fuerza ejercida sobre un cuerpo y el área de dicho cuerpo. Su fórmula es:

Se expresa en Pascal (Pa). Además, es importante precisar que la presión es directamente proporcional a la fuerza pero inversamente proporcional al área.

Presión hidrostática:

Es la presión que se ejerce en el interior de un líquido como consecuencia de su propio peso. Su fórmula es:

Video Energía cinética y potencial

Cantidad de movimiento

La cantidad de movimiento o momento lineal se refiere a objetos en movimientos y es una magnitud vectorial que desempeña un papel muy importante en la segunda ley de Newton ya que combina las ideas de inercia y movimiento. Se expresa de la siguiente manera:
Además, su unidads es el N/S.

En conjunto con la cantidad de movimiento se estudia el impulso, el cual es una magnitud física definida como la variación en el momento lineal que experimenta un objeto en un sistema cerrado. Su fórmula es:

Potencia

Magnitud física escalar que nos expresa la medida de la rapidez con la cual se transfiere movimiento a un cuerpo. Su fórmula es:

Su unidad es el Watt. Un watt equivale a un Joule/segundo.

Además, la potencia utiliza el rendimiento, que se denota de la siguiente manera:


Donde: Pu es la potencia útil; Pa es la potencia entregada. Cabe recalcar que el rendimiento es una cantidad adimensional, es decir, sin dimensión ; y este rendimiento varía del 0 al 1. Cuanto más cerca del 0 menos rinde y mientras más cerca del 1 más rinde. Finalmente, el rendimiento generalmente se expresa en porcentaje, es por eso que está el 100 en la fórmula expuesta.

Energía

Es la capacidad de un cuerpo para generar trabajo. Se mide e Joules y se divide en tres tipos de energía:

• Energía cinética: Es aquella que posee un cuerpo en movimiento. Su fórmula es

• Energía potencial: Es la energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición. Su fórmula es:
  

• Energía mecánica: Es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo o, en otras palabras, es la suma de la energía cinética y la energía potencial.

Video sobre trabajo

Trabajo

Es la energía necesaria para desplazar un cuerpo a una distancia determinada con el uso de una fuerza. El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra W (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía Joule (J).

Su fórmula es: W=Fd