CONTENIDO
1.0. Fuerzas entre partículas 13
1.1. Función de las fuerzas eléctricas en la naturaleza, en comparación con las fuerzas gravitacional y nucleares 13
1.2. Equilibrio como balance entre dos fuerzas 16
1.3. Átomos formados por cargas eléctricas, de acuerdo con la mecánica cuántica 19
1.4. Reacciones químicas como redistribución de carga 22
1.5. Enlaces: iónico, covalente y metálico 25
1.6. Teoría de bandas: aisladores, semiconductores y conductores 27
1.7. Principio de superposición 30
1.8. Funcionamiento del electroscopio 36
2.0. Campos eléctricos 39
2.1. Campos escalares y vectoriales 39
2.2. Campo eléctrico de una carga o de una distribución de cargas 40
2.3. Densidad de carga eléctrica: lineal, superficial o volumétrica 43
2.4. Trazado de líneas de fuerza, por computadora 44
2.5. Trayectoria de partículas en campos eléctricos 49
2.6. Fuerza y torca sobre dipolos eléctricos 51
2.7. Interpretación del experimento de Millikan 55
2.8. Cuantización de la carga 57
3.0. Ley de Gauss 61
3.1. Concepto de flujo 61
3.2. Flujo eléctrico de una distribución de carga 62
3.3. Ley de Gauss 63
3.4. Cálculo del campo eléctrico para distribuciones de carga simétricas 66
3.5. Campo eléctrico dentro de un conductor 69
4.0. Energía potencial y potencial eléctrico 77
4.1. Trabajo hecho al mover una carga 77
4.2. Campo conservativo 81
4.3. Energía potencial y diferencia de potencial 83
4.4. Potencial eléctrico debido a distribuciones de carga 84
4.5. Superficies equipotenciales y líneas de fuerza 89
4.6. Gradiente del potencial y campo eléctrico 90
4.7. Dipolo eléctrico 95
5.0. Condensadores y dieléctricos 99
5.1. Capacidad eléctrica y unidades 99
5.2. Condensadores y planos cilíndricos 101
5.3. Densidad de energía en un campo eléctrico 103
5.4. Radio del electrón 105
5.5. Condensaciones en serie y en paralelo 106
5.6. Fuerza entre las placas de un condensador 109
5.7. Constante dieléctrica, momento dipolar molecular y susceptibilidad eléctrica en materiales 111
5.8. Polarización eléctrica y vector desplazamiento 115
5.9. Voltaje máximo y campo eléctrico de rompimiento 122
6.0. Cargas en movimiento 129
6.1. Corriente eléctrica 129
6.2. Electrones en vacío: bulbos, tubos de rayos X y tubos de rayos catódicos 130
6.3. Iones en el agua y recubrimientos electrolíticos 133
6.4. Cargas en metales 135
6.5. Densidad de corriente y campo eléctrico 138
6.6. Conductividad eléctrica, camino medio libre y tiempo medio libre entre colisiones 139
6.7. Ley de Ohm 140
6.8. Resistencias en serie y en paralelo 142
6.9. Potencia disipada en una resistencia 143
6.10. Máxima corriente permisible en un conductor 148
7.0. Fuerza electromotriz 151
7.1. Fuentes de fuerza electromotriz: generador van de Graff y pilas eléctricas 151
7.2. Carga y resistencia interna en un acumulador 154
7.3. Potencia en un circuito 156
7.4. Primera y segunda ley de Kirchhoff 157
7.5. Circuitos 160
7.6. Resistencias de amperímetros y voltímetros 162
7.7. Carga y descarga en circuitos RC resistencia-condensador 165
8.0. Campo magnético 173
8.1. Imanes 173
8.2. Campo magnético y líneas de fuerza 174
8.3. Fuerza de Lorentz 175
8.4. Cargas en movimiento en campos magnéticos: cámara de burbujas, ciclotrón, sincrociclotrón y espectrómetro de masas 177
8.5. Efecto Hall 185
8.6. Fuerza sobre un alambre conductor 189
8.7. Torca sobre una espira conductora 191
8.8. Amperímetro y motor de corriente continua 193
8.9. Momento dipolar en espiras y partículas cargadas 196
8.10. Efecto Zeeman 198
9.0. Campos magnéticos producidos por corrientes eléctricas 201
9.1. Líneas de fuerza del campo magnético alrededor de una corriente eléctrica 201
9.2. Campo magnético producido por una carga en movimiento 203
9.3. Ley de Biot-Savart 204
9.4. Campo magnético producido por bobinas 206
9.5. Flujo del campo magnético y ley de Ampere 209
9.6. Cálculo del campo magnético: alambre recto infinito, toroide y bobina cilíndrica infinita 214
9.7. Fuerzas entre conductores 224
9.8. Bobinas de Helmholtz 227
9.9. Ecuaciones de Maxwell estáticas 230
10.0. Ley de inducción de Faraday 233
10.1. Movimiento de alambres y espiras en campos magnéticos 233
10.2. Flujo magnético y ley de inducción de Faraday 236
10.3. Unidades 237
10.4. Fem inducida por el movimiento de imanes y bobinas 238
10.5. Generador de corriente alterna 241
10.6. Valores medios cuadráticos o efectivos en corriente alterna 243
10.7. Forma integral y diferencial de la ley de inducción de Faraday 244
10.8. Funcionamiento del betatrón 245
11.0. Inductancia y materiales magnéticos 253
11.1. Flujo de campo magnético y espiras. Inductancia mutua 253
11.2. Inductancia e inductancia mutua: espiras y toroides 255
11.3. Transformadores 259
11.4. Circuitos LR inductancia-resistencia 261
11.5. Inductancias en serie y paralelo (cercanas y lejanas) 267
11.6. Energía y densidad de energía en campos magnéticos 271
11.7. Circulación de un campo magnético 274
11.8. Magnetización y campo magnetizante en materiales 275
11.9. Susceptibilidad magnética: diamagnetismo, paramagnetismo y ferromagnetismo 279
11.10. Ciclo de histéresis 286
11.11. Ferrimagnetismo y antiferromagnetismo 288
12.0. Circuitos RLC 292
12.1. Respuesta transitoria y estacionaria en circuitos: LC inductancia y condensador y RLC resistencia inductancia y condensador 292
12.2. Frecuencia de resonancia en carga o corriente 304
12.3. Fasores 310
12.4. Resolución de circuitos usando fasores 312
12.5. Diodos y circuitos rectificadores 317
12.6. Radio de galena 318
12.7. Factor de calidad Q 321
12.8. Corriente trifásica 326
13.0. Corriente de desplazamiento y ondas electromagnéticas 329
13.1. Circulación del campo magnético 329
13.2. Ley de Ampere-Maxwell. Corriente de desplazamiento 331
13.3. Ecuaciones de Maxwell 334
13.4. Fuerzas electromagnéticas y marcos de referencia 335
13.5. Ecuación de onda electromagnética 337
13.6. Velocidad de las ondas electromagnéticas 338
13.7. Propiedades de la onda plana. Densidad de energía en un campo electromagnético 339
13.8. Impulso y presión 346
13.9. Intensidad y vector de Poynting 349
13.10. Antena dipolar 351
Indice analítico 355