LEY DE COULOMB

Ley de Coulomb 

En el año 1785, Charles Coulomb estableció la ley fundamental de la fuerza eléctrica entre dos partículas cargadas, lo cual afirma lo siguiente:
“La fuerza eléctrica de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales q1 y q2, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”, matemáticamente se expresa:

F = k q1q2 /r2 donde:
F = Fuerza eléctrica en Newtons (N)
K = Constante de proporcionalidad = 9x109 Nm2/C2
q1 y q2 = Cargas eléctricas en Coulomb ( C )
r = Distancia entre las cargas en metros (m)

Ejemplo con dos cargas:

Termodinámica

La termodinámica se encarga de estudiar la transformación de la energía térmica en trabajo y el trabajo en energía.

La termodinámica puede ser explicada con cuatro leyes fundamentales, entre las principales se encuentran 3:

Ley cero de la termodinámica:

También conocida como ley de equilibrio. Si dos sistemas se encuentran en equilibrio térmico y se presenta un tercero, éste estará en equilibrio con las anteriores.

Primera ley de la termodinámica

Esta ley nos demuestra el principio de la conservación de la temperatura “la masa no se crea, ni se destruye, se transforma”

En cualquier proceso termodinámico, el calor neto absorbido por un sistema es igual a la suma del equivalente térmico del trabajo realizado por él y el cambio en su energía interna, matemáticamente se expresa:

∆Q = ∆U + ∆W

La cantidad de calor absorbido se manifiesta en trabajo mecánico, algo parecido ocurre con los motores de combustión interna para generar movimiento.

Segunda ley de la termodinámica:

No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta temperatura y a la absorción de una cantidad igual de calor por un recipiente a una temperatura mas elevada.    

Resistencia eléctrica

Es la oposición que se presenta cuando un conductor al pasar corriente o flujo de electrones por él.
Factores que influyen en la resistencia de los conductores: 

1. Longitud del conductor: A mayor longitud mayor resistencia. 
2. Sección o área transversal: A mayor área menor resistencia. 
3. La naturaleza del conductor: La plata tiene menor resistencia que el hierro para que circule la corriente. 
4. La temperatura: En los metales su resistencia aumenta proporcionalmente a su temperatura. 

La unidad de resistencia eléctrica en el SI es el Ohm (Ʊ)

(Ley de Ohm)

El físico y profesor alemán George Simón Ohm enuncio la siguiente ley en 1817 “ La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor”.

Matemáticamente se expresa de la siguiente manera:

I = V / R

Dónde:

I = intensidad de la corriente eléctrica que pasa por el conductor.

V = Diferencia de potencial de voltaje aplicado a los extremos del conductor.

R = Resistencia del conductor. 

Mecanismos de transferencia de calor

Durante varios siglos se consideró al calor como un fluido invisible que se movía de un cuerpo a otro, recibiendo el nombre de calórico. El calor es una forma de energía que fluye del cuerpo más caliente a otro con menor temperatura. 

Estos conocimientos los sabemos gracias james Prescott joule (1818-1889). Demostró que el calor se debe a una transferencia de la energía cinética que poseen los cuerpos.
Como el calor es una forma en la que se manifiesta la energía, entonces se relaciona con las unidades del trabajo mecánico.
Joule para el sistema internacional de unidades j-(N)(m)
Ergio para el CGS ergio-(dina) (cm)

Las relaciones entre las unidades son:

• 1 cal = 4.187 joule
• 1 joule = 0.24 cal
• 1 joule =1x10 ergios
• 1 BTU = 252 cal
• 1 BTU = 1.055 kJ

También podemos utilizar la kilocaloría, que equivale a mil calorías.      

Existen tres tipos por las cuales el calor se propaga, las cuales son:

Conducción

La conducción es el fenómeno consistente en la propagación de calor entre dos cuerpos o partes de un mismo cuerpo a diferente temperatura debido a la agitación térmica de las moléculas, no existiendo un desplazamiento real de estas.
Ejemplo: el calor de la estufa se trasmite al comal y de esta a la olla, debido a el choque entre sus moléculas.

Convección

La convección es una de las tres formas de transferencia de calor. Se caracteriza porque se produce por medio de un fluido (líquido o gas) que transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente por medio de materiales, la evaporación del agua o fluidos. La convección en sí, es el transporte de calor por medio del movimiento del fluido.
Ejemplo: el calor en los fluidos como el agua, se trasmite por convección.

Radiación

La radiación es una emisión de energía generada o emitida por un cuerpo, que viaja por algún medio o el vacío hasta ser absorbida por otro cuerpo. Se puede propagar en forma de onda (radiación electromagnética) o de partículas (radiación corpuscular). La radiación siempre ha estado presente en la Tierra, que ha sido bombardeada por diversos tipos de radiación que proceden del cosmos, como el calor, la luz y otras partículas.
Ejemplo: el calor emitido por el sol hacia la tierra durante el día y de la tierra a la atmosfera, es por radiación.