Electrostática- Esta es una rama de la física que estudia las propiedades e interacciones de cuerpos o partículas con carga eléctrica que están inmóviles en relación con el marco de referencia inercial y tienen carga eléctrica.
Carga eléctrica- esta es una cantidad física que caracteriza la propiedad de los cuerpos o partículas para entrar en interacciones electromagnéticas y determina los valores de fuerzas y energías durante estas interacciones. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de carga eléctrica es el colgante (C).
Hay dos tipos de cargas eléctricas:
- positivo;
- negativo.
Un cuerpo es eléctricamente neutro si la carga total de las partículas con carga negativa que lo componen es igual a la carga total de las partículas con carga positiva.
Los portadores estables de cargas eléctricas son partículas elementales y antipartículas.
Los portadores de carga positiva son el protón y el positrón, y los portadores de carga negativa son el electrón y el antiprotón.
La carga eléctrica total del sistema es igual a la suma algebraica de las cargas de los cuerpos incluidos en el sistema, es decir:
Ley de conservación de la carga: en un sistema cerrado eléctricamente aislado, la carga eléctrica total permanece invariable, independientemente de los procesos que tengan lugar dentro del sistema.
sistema aislado- este es un sistema en el que las partículas cargadas eléctricamente o cualquier cuerpo no penetran desde el entorno externo a través de sus límites.
Ley de conservación de la carga- esto es consecuencia de la conservación del número de partículas, se produce una redistribución de partículas en el espacio.
conductores- Son cuerpos que tienen cargas eléctricas que pueden moverse libremente a distancias considerables.
Ejemplos de conductores: metales en estado sólido y líquido, gases ionizados, soluciones electrolíticas.
Dieléctricos- estos son cuerpos que tienen cargas que no pueden moverse de una parte del cuerpo a otra, es decir, cargas ligadas.
Ejemplos de dieléctricos: cuarzo, ámbar, ebonita, gases en condiciones normales.
Electrificación- este es un proceso de este tipo, como resultado del cual los cuerpos adquieren la capacidad de participar en la interacción electromagnética, es decir, adquieren una carga eléctrica.
Electrificación de cuerpos- este es un proceso de redistribución de cargas eléctricas en los cuerpos, como resultado de lo cual las cargas de los cuerpos se vuelven de signos opuestos.
Tipos de electrificación:
- Electrificación por conductividad eléctrica. Cuando dos cuerpos metálicos entran en contacto, uno cargado y el otro neutro, entonces pasa un cierto número de electrones libres del cuerpo cargado al neutro si la carga del cuerpo es negativa, y viceversa si la carga del cuerpo es positiva.
Como resultado de esto, en el primer caso, el cuerpo neutral recibirá una carga negativa, en el segundo, una positiva.
- Electrificación por fricción. Como resultado del contacto durante la fricción de algunos cuerpos neutros, los electrones se transfieren de un cuerpo a otro. La electrificación por fricción es la causante de la electricidad estática, cuyas descargas se pueden ver, por ejemplo, al peinarse con un peine de plástico o al quitarse una camiseta o un jersey sintético.
- Electrificación a través de la influencia surge si se lleva un cuerpo cargado al extremo de una barra de metal neutral, en cuyo caso se produce una violación de la distribución uniforme de cargas positivas y negativas. Su distribución ocurre de una manera peculiar: surge un exceso de carga negativa en una parte de la varilla y una positiva en la otra. Tales cargas se denominan inducidas, cuya aparición se explica por el movimiento de electrones libres en el metal bajo la acción del campo eléctrico de un cuerpo cargado que se le acerca.
carga puntual es un cuerpo cargado cuyas dimensiones en determinadas condiciones pueden despreciarse.
carga puntual Es un punto material que tiene carga eléctrica.
Los cuerpos cargados interactúan entre sí de la siguiente manera: los cuerpos con carga opuesta se atraen y los cuerpos con carga similar se repelen.
ley de Coulomb: la fuerza de interacción de dos cargas puntuales estacionarias q1 y q2 en el vacío es directamente proporcional al producto de los valores de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas:
La principal propiedad del campo eléctrico. es que un campo eléctrico ejerce una influencia sobre las cargas eléctricas con cierta fuerza. El campo eléctrico es un caso especial del campo electromagnético.
campo electrostático es el campo eléctrico de las cargas estacionarias. La intensidad del campo eléctrico es una cantidad vectorial que caracteriza el campo eléctrico en un punto dado. La intensidad del campo en un punto dado está determinada por la relación entre la fuerza que actúa sobre una carga puntual colocada en un punto dado del campo y la magnitud de esta carga:
tensión es la característica de potencia del campo eléctrico; te permite calcular la fuerza que actúa sobre esta carga: F = qE.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de tensión es voltios por metro.Líneas de tensión son líneas imaginarias necesarias para utilizar una representación gráfica de un campo eléctrico. Las líneas de tensión se dibujan de modo que sus tangentes en cada punto del espacio coincidan en dirección con el vector de intensidad de campo en un punto dado.
El principio de superposición de campos: la intensidad de campo de varias fuentes es igual a la suma vectorial de las intensidades de campo de cada una de ellas.
dipolo eléctrico- este es un conjunto de dos iguales en valor absoluto de cargas puntuales opuestas (+q y -q), ubicadas a cierta distancia entre sí.
Momento dipolar (eléctrico) es una cantidad física vectorial, que es la característica principal del dipolo.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de momento dipolar es el culombio metro (C/m).
Tipos de dieléctricos:
- Polar, que incluyen moléculas cuyos centros de distribución de cargas positivas y negativas no coinciden (dipolos eléctricos).
- no polar, en moléculas y átomos cuyos centros de distribución de cargas positivas y negativas coinciden.
Polarización es el proceso que ocurre cuando se colocan dieléctricos en un campo eléctrico.
Polarización de dieléctricos- este es el proceso de desplazamiento de las cargas positivas y negativas unidas del dieléctrico en direcciones opuestas bajo la acción de un campo eléctrico externo.
la constante dielectrica es una cantidad física que caracteriza las propiedades eléctricas de un dieléctrico y está determinada por la relación entre el módulo de fuerza del campo eléctrico en el vacío y el módulo de fuerza de este campo dentro de un dieléctrico homogéneo.
La permitividad es una cantidad adimensional y se expresa en unidades adimensionales.
Ferroelectricos- este es un grupo de dieléctricos cristalinos que no tienen un campo eléctrico externo y en su lugar hay una orientación espontánea de los momentos dipolares de las partículas.
Efecto piezoeléctrico- este es un efecto durante las deformaciones mecánicas de algunos cristales en ciertas direcciones, donde surgen cargas eléctricas opuestas en sus caras.
Potencial de campo eléctrico. Capacidad eléctrica
Potencial electrostático- esta es una cantidad física que caracteriza el campo electrostático en un punto dado, está determinada por la relación de la energía potencial de la interacción de la carga con el campo al valor de la carga colocada en un punto dado del campo: 
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida es el voltio (V).
El potencial de campo de una carga puntual está determinado por: 
Bajo las condiciones si q > 0, entonces k > 0; si q
El principio de superposición de campos para el potencial: si un campo electrostático es creado por varias fuentes, entonces su potencial en un punto dado en el espacio se define como la suma algebraica de los potenciales:
La diferencia de potencial entre dos puntos de un campo eléctrico es una cantidad física determinada por la relación del trabajo de las fuerzas electrostáticas para mover una carga positiva desde el punto inicial hasta el final a esta carga: 
Superficies equipotenciales- esta es el área geométrica de puntos del campo electrostático, donde los valores potenciales son los mismos.
Capacitancia eléctrica- Esta es una cantidad física que caracteriza las propiedades eléctricas de un conductor, una medida cuantitativa de su capacidad para retener una carga eléctrica.
La capacitancia eléctrica de un conductor solitario está determinada por la relación entre la carga del conductor y su potencial, mientras que suponemos que el potencial del campo del conductor es cero en un punto infinitamente distante:
Ley de Ohm
Sección homogénea de la cadena- Esta es la sección del circuito que no tiene una fuente de corriente. La tensión en dicha sección estará determinada por la diferencia de potencial en sus extremos, es decir: 
En 1826, el científico alemán G. Ohm descubrió una ley que determina la relación entre la intensidad de la corriente en una sección homogénea del circuito y el voltaje que lo atraviesa: la intensidad de la corriente en un conductor es directamente proporcional al voltaje que lo atraviesa. , donde G es el coeficiente de proporcionalidad, que en esta ley se denomina conductividad eléctrica o conductividad del conductor, que se determina mediante la fórmula.
Conductividad del conductor es una cantidad física que es el recíproco de su resistencia.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de conductividad eléctrica es el Siemens (Sm).
El significado físico de Siemens: 1 cm es la conductividad de un conductor con una resistencia de 1 ohm.
Para obtener la ley de Ohm para una sección de circuito, es necesario sustituir la resistencia R en la fórmula anterior, en lugar de la conductividad eléctrica, entonces:
Ley de Ohm para una sección de circuito: la intensidad de la corriente en una sección del circuito es directamente proporcional al voltaje en ella e inversamente proporcional a la resistencia de la sección del circuito.
Ley de Ohm para un circuito completo: la intensidad de corriente en un circuito cerrado no ramificado, incluida una fuente de corriente, es directamente proporcional a la fuerza electromotriz de esta fuente e inversamente proporcional a la suma de las resistencias externa e interna de este circuito:
Reglas de signos:
- Si, al desviar el circuito en la dirección seleccionada, la corriente dentro de la fuente va en la dirección del desvío, entonces el EMF de esta fuente se considera positivo.
- Si, al desviar el circuito en la dirección seleccionada, la corriente dentro de la fuente fluye en la dirección opuesta, entonces el EMF de esta fuente se considera negativo.
Fuerza electromotriz (FEM)- esta es una cantidad física que caracteriza la acción de fuerzas externas en fuentes de corriente, esta es la característica energética de la fuente de corriente. Para un circuito cerrado, EMF se define como la relación entre el trabajo de las fuerzas externas para mover una carga positiva a lo largo de un circuito cerrado a esta carga: 
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de EMF es el voltio. Con un circuito abierto, la FEM de la fuente de corriente es igual al voltaje eléctrico en sus terminales.
Ley de Joule-Lenz: la cantidad de calor liberada por un conductor que lleva corriente está determinada por el producto del cuadrado de la intensidad de la corriente, la resistencia del conductor y el tiempo que tarda la corriente en pasar a través del conductor: 
Al mover el campo eléctrico de la carga a lo largo de la sección del circuito, realiza un trabajo, que está determinado por el producto de la carga y el voltaje en los extremos de esta sección del circuito:
Energía DC- esta es una cantidad física que caracteriza la tasa de trabajo realizado por el campo para mover partículas cargadas a lo largo del conductor y está determinada por la relación del trabajo de la corriente en el tiempo a este período de tiempo: 
Reglas de Kirchhoff, que se utilizan para calcular circuitos de CC ramificados, cuya esencia es encontrar, de acuerdo con las resistencias dadas, las secciones del circuito y la FEM de las corrientes que se les aplican en cada sección.
La primera regla es la regla del nodo: la suma algebraica de las corrientes que convergen en un nodo es el punto en el que hay más de dos posibles direcciones de corriente, es igual a cero
La segunda regla es la regla de los circuitos: en cualquier circuito cerrado, en un circuito eléctrico ramificado, la suma algebraica de los productos de las intensidades de corriente y la resistencia de las secciones correspondientes de este circuito está determinada por la suma algebraica de la FEM aplicada. en eso: 
un campo magnetico- esta es una de las manifestaciones del campo electromagnético, cuya especificidad es que este campo afecta solo a las partículas en movimiento y los cuerpos que tienen carga eléctrica, así como a los cuerpos magnetizados, independientemente del estado de su movimiento.
vector de inducción magnética- esta es una cantidad vectorial que caracteriza el campo magnético en cualquier punto del espacio, que determina la relación de la fuerza que actúa del campo magnético sobre el elemento conductor con corriente eléctrica al producto de la intensidad actual y la longitud del elemento conductor , igual en valor absoluto a la relación del flujo magnético a través de la sección transversal del área al área de esta sección transversal.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de inducción es el tesla (T).
circuito magnético es una colección de cuerpos o regiones del espacio donde se concentra un campo magnético.
Flujo magnético (flujo de inducción magnética)- esta es una cantidad física, que está determinada por el producto del módulo del vector de inducción magnética por el área de una superficie plana y por el coseno del ángulo entre los vectores normales a la superficie plana / el ángulo entre el vector normal y la dirección del vector de inducción.
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de flujo magnético es el weber (Wb).
Teorema de Ostrogradsky-Gauss para el flujo de inducción magnética: el flujo magnético a través de una superficie cerrada arbitraria es cero:
Ley de Ohm para un circuito magnético cerrado: 
Permeabilidad magnética es una cantidad física que caracteriza las características magnéticas de una sustancia, que está determinada por la relación entre el módulo del vector de inducción magnética en el medio y el módulo del vector de inducción en el mismo punto del espacio en el vacío:
Intensidad del campo magnético es una cantidad vectorial que define y caracteriza el campo magnético y es igual a: 
Amplificador de potencia es la fuerza ejercida por un campo magnético sobre un conductor que lleva corriente. La fuerza elemental de Ampere está determinada por la relación:
ley de ampère: módulo de fuerza que actúa sobre una pequeña pieza de conductor a través del cual fluye corriente, desde el lado de un campo magnético uniforme con inducción que forma un ángulo con el elemento
Principio de superposición: cuando en un punto dado del espacio diversas fuentes forman campos magnéticos cuyas inducciones son B1, B2, .., entonces la inducción del campo resultante en ese punto es igual a: 
Regla de Gimlet o regla de tornillo derecho: si la dirección del movimiento de traslación de la punta de la barrena durante el atornillado coincide con la dirección de la corriente en el espacio, entonces la dirección del movimiento de rotación de la barrena en cada punto coincide con la dirección del vector de inducción magnética.
Ley de Biot-Savart-Laplace: determina la magnitud y dirección del vector de inducción magnética en cualquier punto del campo magnético creado en el vacío por un elemento conductor de cierta longitud con corriente: 
El movimiento de partículas cargadas en campos eléctricos y magnéticos La fuerza de Lorentz es la fuerza que afecta a una partícula en movimiento del campo magnético: 
regla de la mano izquierda:
- Es necesario colocar la mano izquierda de modo que las líneas de inducción magnética entren en la palma, y los cuatro dedos extendidos sean codirigidos con la corriente, luego el pulgar doblado 90 ° indicará la dirección de la fuerza Ampère.
- Es necesario colocar la mano izquierda de modo que las líneas de inducción magnética entren en la palma, y cuatro dedos extendidos coincidan con la dirección de la velocidad de la partícula con una carga de partícula positiva o se dirijan en la dirección opuesta a la velocidad de la partícula con una carga negativa. carga de la partícula, entonces el pulgar doblado 90 ° mostrará la dirección de la fuerza de Lorentz que actúa sobre una partícula cargada.
Si hay una acción conjunta sobre una carga en movimiento de campos eléctricos y magnéticos, entonces la fuerza resultante estará determinada por: 
Espectrógrafos de masas y espectrómetros de masas- Estos son instrumentos que están diseñados específicamente para mediciones precisas de las masas atómicas relativas de los elementos.
Ley de Faraday. regla de Lenz
Inducción electromagnética- este es un fenómeno que consiste en que se produce una FEM de inducción en un circuito conductor situado en un campo magnético alterno.
ley de Faraday: La FEM de la inducción electromagnética en el circuito es numéricamente igual y de signo opuesto a la tasa de cambio del flujo magnético Ф a través de la superficie delimitada por este circuito: 
Corriente de inducción- esta es la corriente que se forma si las cargas bajo la acción de las fuerzas de Lorentz comienzan a moverse.
regla de Lenz: la corriente de inducción que aparece en un circuito cerrado siempre tiene una dirección tal que el flujo magnético creado por ella a través del área delimitada por el circuito tiende a compensar el cambio en el campo magnético externo que provocó esta corriente.
Cómo usar la regla de Lenz para determinar la dirección de la corriente inductiva:
campo de vórtice- se trata de un campo en el que las líneas de tensión son líneas cerradas, cuya causa es la generación de un campo eléctrico por uno magnético.
El trabajo del campo eléctrico de vórtice cuando se mueve una sola carga positiva a lo largo de un conductor fijo cerrado es numéricamente igual a la FEM de inducción en este conductor.
toki foucault- estas son grandes corrientes de inducción que aparecen en conductores masivos debido a que su resistencia es pequeña. La cantidad de calor que se libera por unidad de tiempo por las corrientes de Foucault es directamente proporcional al cuadrado de la frecuencia del cambio en el campo magnético.
Autoinducción. Inductancia
autoinducción- este es un fenómeno que consiste en el hecho de que un campo magnético cambiante induce una FEM en el mismo conductor a través del cual fluye la corriente que forma este campo.
El flujo magnético Ф del circuito con corriente I está determinado por:
Ф \u003d L, donde L es el coeficiente de autoinducción (inductancia actual).
Inductancia- esta es una cantidad física, que es una característica de la EMF de autoinducción que aparece en el circuito cuando cambia la intensidad de la corriente, está determinada por la relación del flujo magnético a través de la superficie delimitada por el conductor a la intensidad de la corriente continua en el circuito:
En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de inductancia es el henrio (H).
La FEM de la autoinducción está determinada por: 
La energía del campo magnético está determinada por:
La densidad de energía volumétrica del campo magnético en un medio isotrópico y no ferromagnético está determinada por: 
Definición 1
La electrostática es una rama extensa de la electrodinámica que estudia y describe cuerpos cargados eléctricamente en reposo en un sistema determinado.
En la práctica, existen dos tipos de cargas electrostáticas: positivas (vidrio sobre seda) y negativas (ebonita sobre lana). El cargo elemental es el cargo mínimo ($e = 1.6 ∙10^( -19)$ C). La carga de cualquier cuerpo físico es un múltiplo del número entero de cargas elementales: $q = Ne$.
La electrificación de los cuerpos materiales es la redistribución de carga entre los cuerpos. Métodos de electrificación: tacto, fricción e influencia.
La ley de conservación de la carga eléctrica positiva: en un concepto cerrado, la suma algebraica de las cargas de todas las partículas elementales permanece estable y sin cambios. $q_1 + q_2 + q_3 + …..+ q_n = const$. La carga de prueba en este caso es una carga puntual positiva.
ley de Coulomb
Esta ley fue establecida experimentalmente en 1785. Según esta teoría, la fuerza de interacción de dos cargas puntuales en reposo en un medio siempre es directamente proporcional producto de módulos positivos y inversamente el cuadrado de la distancia total entre ellos.
Un campo eléctrico es un tipo único de materia que interactúa entre cargas eléctricas estables, se forma alrededor de cargas y afecta solo a las cargas.
Tal proceso de elementos de punto fijo está completamente sujeto a la tercera ley de Newton y se considera el resultado de la repulsión de partículas entre sí con la misma fuerza de atracción entre sí. La relación de cargas eléctricas estables en electrostática se denomina interacción de Coulomb.
La ley de Coulomb es bastante justa y precisa para cuerpos materiales cargados, bolas y esferas uniformemente cargadas. En este caso, las distancias se toman principalmente como los parámetros de los centros de los espacios. En la práctica, esta ley se cumple bien y rápidamente si las magnitudes de los cuerpos cargados son mucho menores que la distancia entre ellos.
Observación 1
Los conductores y dieléctricos también actúan en un campo eléctrico.
Los primeros representan sustancias que contienen portadores libres de carga electromagnética. Dentro del conductor, puede ocurrir el libre movimiento de electrones. Estos elementos incluyen soluciones, metales y diversas fusiones de electrolitos, gases ideales y plasma.
Los dieléctricos son sustancias en las que no puede haber portadores libres de carga eléctrica. El libre movimiento de electrones dentro de los mismos dieléctricos es imposible, ya que no fluye corriente eléctrica a través de ellos. Son estas partículas físicas las que tienen una permeabilidad que no es igual a la unidad dieléctrica.
Líneas de campo y electrostática
Las líneas de fuerza de la intensidad inicial del campo eléctrico son líneas continuas, cuyos puntos tangentes en cada medio por el que pasan coinciden completamente con el eje de tensión.
Las principales características de las líneas de fuerza:
- no se crucen;
- no se ha cerrado;
- estable;
- la dirección final es la misma que la dirección del vector;
- comienza en $+ q$ o en el infinito, termina en $– q$;
- se forman cerca de las cargas (donde hay más tensión);
- perpendicular a la superficie del conductor principal.
Definición 2
La diferencia de potencial eléctrico o voltaje (Ф o $U$) es la magnitud de los potenciales en los puntos inicial y final de la trayectoria de carga positiva. Cuanto menos cambie el potencial a lo largo del camino, menor será la intensidad del campo como resultado.
La intensidad del campo eléctrico siempre se dirige en la dirección de disminución del potencial inicial.
Figura 2. Energía potencial de un sistema de cargas eléctricas. Author24 - intercambio en línea de trabajos de estudiantes
La capacidad eléctrica caracteriza la capacidad de cualquier conductor para acumular la carga eléctrica necesaria en su propia superficie.
Este parámetro no depende de la carga eléctrica, sin embargo, puede verse afectado por las dimensiones geométricas de los conductores, su forma, ubicación y propiedades del medio entre los elementos.
Un condensador es un dispositivo eléctrico universal que ayuda a acumular rápidamente una carga eléctrica para transferirla a un circuito.
Campo eléctrico y su intensidad.
Según las ideas modernas de los científicos, las cargas eléctricas estables no se afectan directamente entre sí. Cada cuerpo físico cargado en electrostática crea un campo eléctrico en el medio ambiente. Este proceso tiene un efecto contundente sobre otras sustancias cargadas. La propiedad principal de un campo eléctrico es actuar sobre cargas puntuales con una fuerza determinada. Así, la interacción de las partículas cargadas positivamente se realiza a través de los campos que rodean a los elementos cargados.
Este fenómeno se puede investigar mediante la llamada carga de prueba, una pequeña carga eléctrica que no introduce una redistribución significativa de las cargas estudiadas. Para la detección cuantitativa del campo, se introduce una característica de fuerza: la intensidad del campo eléctrico.
La intensidad se denomina indicador físico, que es igual a la relación entre la fuerza con la que actúa el campo sobre la carga de prueba colocada en un punto dado del campo y la magnitud de la carga misma.
La intensidad del campo eléctrico es una cantidad física vectorial. La dirección del vector en este caso coincide en cada punto material del espacio circundante con la dirección de la fuerza que actúa sobre la carga positiva. El campo eléctrico de elementos que no cambian con el tiempo y son estacionarios se considera electrostático.
Para entender el campo eléctrico se utilizan líneas de fuerza, las cuales se dibujan de tal manera que la dirección del eje principal de tensión en cada sistema coincide con la dirección de la tangente al punto.
Diferencia de potencial en electrostática
El campo electrostático incluye una propiedad importante: el trabajo de las fuerzas de todas las partículas en movimiento al mover una carga puntual de un punto del campo a otro no depende de la dirección de la trayectoria, sino que está determinado únicamente por la posición de la inicial. y líneas finales y el parámetro de carga.
El resultado de la independencia del trabajo de la forma de movimiento de las cargas es el siguiente enunciado: la funcional de las fuerzas del campo electrostático durante la transformación de la carga a lo largo de cualquier trayectoria cerrada es siempre igual a cero.
Figura 4. Potencialidad del campo electrostático. Author24 - intercambio en línea de trabajos de estudiantes
Propiedad potencialidad del campo electrostático ayuda a introducir el concepto de energía potencial e interna de una carga. Y el parámetro físico igual a la relación entre la energía potencial en el campo y la magnitud de esta carga se llama potencial constante del campo eléctrico.
En muchos problemas complejos de electrostática, cuando se determinan potenciales más allá de un punto material de referencia, donde la magnitud de la energía potencial y el potencial mismo se anulan, es conveniente utilizar un punto infinitamente distante. En este caso, la importancia del potencial se define de la siguiente manera: el potencial del campo eléctrico en cualquier punto del espacio es igual al trabajo que realizan las fuerzas internas cuando se elimina una unidad de carga positiva de un sistema dado hasta el infinito.
