Electricidad y magnetismo
Dos temas que se estudian juntos porque son el mismo fenómeno visto desde dos lados.
La ley de Ohm y lo que significa cada letra
V = I·R se memoriza en dos segundos y se aplica mal durante todo el curso. El problema es no tener una idea física de qué es cada magnitud:
- Intensidad (I) — cuánta carga pasa por un punto cada segundo. Se mide en amperios.
- Voltaje (V) — la diferencia de potencial que empuja esa carga. Sin diferencia no hay corriente.
- Resistencia (R) — cuánto se opone el material al paso. Depende del material, de la longitud y de la sección.
Serie y paralelo: la regla que evita la mitad de los fallos
- En serie la intensidad es la misma en todos los elementos y el voltaje se reparte. Las resistencias se suman, así que la resistencia total siempre es mayor que la mayor de ellas.
- En paralelo el voltaje es el mismo en todas las ramas y la intensidad se reparte. La resistencia total siempre es menor que la más pequeña.
Esas dos últimas frases son una comprobación gratuita: si te sale una resistencia equivalente en paralelo mayor que cualquiera de las ramas, hay un error de cálculo seguro.
Potencia: donde se ve para qué sirve
P = V·I, y combinando con Ohm también P = I²·R. La segunda forma explica por qué los cables se calientan y por qué la electricidad se transporta a alta tensión: a más voltaje, menos intensidad para la misma potencia, y las pérdidas por calor caen con el cuadrado.
Ojo con las unidades de facturación: el kWh es energía, no potencia. Es la potencia multiplicada por el tiempo, y es lo que aparece en el recibo de la luz.
Campo magnético: lo que hay que visualizar
Un imán y una corriente producen lo mismo: campo magnético. Esa es la idea que unifica el bloque. Una carga en movimiento crea campo, y una carga en movimiento dentro de un campo experimenta una fuerza.
La fuerza magnética tiene dos rarezas que conviene tener claras:
- Es perpendicular a la vez a la velocidad y al campo, de ahí la regla de la mano derecha.
- Al ser siempre perpendicular al movimiento, no realiza trabajo: cambia la dirección de la partícula, nunca su rapidez.
Inducción: el cierre del círculo
Si una corriente crea campo magnético, ¿un campo magnético puede crear corriente? Sí, pero solo si varía. Un imán quieto junto a una espira no induce nada; moviéndolo, sí.
Ahí está el fundamento de los generadores eléctricos y de los transformadores, y es la respuesta a la pregunta de para qué sirve todo esto: prácticamente toda la electricidad que consumes se genera por inducción.
Practicar con un tutor
La física se aprende resolviendo problemas y viendo dónde falla el razonamiento, no releyendo teoría. Capi es el tutor de Bachillerato y EBAU: le puedes pasar un problema atascado y pedirle que te pregunte hasta que veas el paso que faltaba.
Preguntas frecuentes
¿Por qué en paralelo baja la resistencia total?
Porque añadir ramas es dar más caminos alternativos a la corriente. Cuantos más caminos, menos oposición total, así que la resistencia equivalente es menor que la de cualquier rama.
¿Qué diferencia hay entre potencia y energía?
La potencia es la rapidez con que se consume energía y se mide en vatios. La energía es potencia por tiempo, y es lo que se factura en kWh.
¿La fuerza magnética acelera las partículas?
Cambia su dirección pero no su rapidez, porque siempre es perpendicular al movimiento y por tanto no realiza trabajo.
¿En qué curso entra el electromagnetismo?
La electricidad básica y los circuitos aparecen en Física y Química de ESO. El campo magnético y la inducción se desarrollan en Bachillerato.
Otras guías por asignatura
- Filosofía de Bachillerato
- Física: mecánica
- Física: óptica y ondas
- Biología de Bachillerato
- Historia de Bachillerato
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