Física · DESDE CERO
Electricidad y magnetismo
Resolver circuitos básicos y fuerza eléctrica. Distinguir campo magnético e inducción.
Aprender y practicar este tema →Qué vas a comprender
- Resolver circuitos básicos y fuerza eléctrica.
- Distinguir campo magnético e inducción.
Las ideas, paso a paso
Desde cero: carga, corriente y voltaje
La carga eléctrica puede ser positiva o negativa; cargas del mismo signo se repelen y de signos opuestos se atraen. La carga se conserva en un sistema aislado. La ley de Coulomb describe la fuerza entre cargas puntuales: F = kabs(q₁q₂)/r².
La corriente es carga por tiempo, I = Δq/Δt. El voltaje representa energía potencial por unidad de carga. En un resistor óhmico bajo condiciones constantes, V = IR; resistencia no es lo mismo que corriente ni que voltaje.
Aplicación: circuitos y potencia
En serie, todos los resistores llevan la misma corriente y sus resistencias se suman. En paralelo, comparten el mismo voltaje y la corriente se divide entre ramas: 1/R equivalente = suma de 1/R de cada rama.
La potencia eléctrica es P = VI. En un resistor óhmico también puede escribirse I²R o V²/R. Un kilowatt-hora mide energía, no potencia: combina potencia con tiempo.
Reto: campos e inducción
El campo eléctrico indica la fuerza por unidad de carga de prueba positiva: E = F/q. Una carga en movimiento puede experimentar fuerza magnética F = abs(q)vB sen θ. La fuerza magnética es perpendicular a la velocidad y no realiza trabajo sobre una carga puntual por sí sola.
Una corriente genera campo magnético. Un cambio de flujo magnético induce una fuerza electromotriz; la ley de Lenz indica que la respuesta se opone al cambio de flujo que la produce. Un campo constante no induce por sí solo corriente en una espira inmóvil de geometría fija.
Ejemplos resueltos
Sigue el razonamiento
Un resistor de 4 Ω se conecta a una diferencia de potencial de 12 V. I = V/R = 12/4 = 3 A.
Esto significa que circulan 3 coulombs por segundo. La energía transferida por cada coulomb es 12 J, no 3 J.
Sigue el razonamiento
Dos resistores de 2 y 4 Ω en serie tienen R equivalente = 6 Ω. Con 12 V, la corriente es 2 A y las caídas son 4 y 8 V.
Si esos resistores se conectaran en paralelo a 12 V, cada uno tendría 12 V y las corrientes serían 6 y 3 A. La conexión modifica las relaciones.
Ejercicios de opción múltiple
Resuelve primero. Después abre la explicación para comparar tu razonamiento. Son ejercicios originales de práctica, con cuatro alternativas y una respuesta correcta.
1. Dos cargas puntuales positivas se acercan. La fuerza eléctrica entre ellas es:
- Atractiva
- Repulsiva
- Siempre nula
- Gravitatoria exclusivamente
Ver respuesta y solución paso a paso
B. Repulsiva
- Ambas son positivas.
- La interacción eléctrica las separa.
Por qué sí o por qué no
A. Eso corresponde a signos opuestos.
B. Cargas del mismo signo se repelen.
C. Las cargas sí interactúan.
D. También existe interacción eléctrica.
2. Dos resistores de 3 y 5 Ω están en serie. Su resistencia equivalente es:
- 2 Ω
- 1.875 Ω
- 15 Ω
- 8 Ω
Ver respuesta y solución paso a paso
D. 8 Ω
- R equivalente = R₁+R₂.
- R equivalente = 8 Ω.
Por qué sí o por qué no
A. Restar resistencias no representa serie.
B. Ese valor correspondería a paralelo.
C. Se multiplicaron sin dividir la suma.
D. En serie se suman.
3. Una carga de 2 C recibe una fuerza eléctrica de 8 N. ¿Cuál es la magnitud del campo en ese punto?
- 16 N/C
- 4 N/C
- 0.25 N/C
- 10 N/C
Ver respuesta y solución paso a paso
B. 4 N/C
- E = F/q.
- E = 4 N/C.
Por qué sí o por qué no
A. Se multiplicó fuerza por carga.
B. E = F/q = 8/2.
C. Se invirtió el cociente.
D. Se sumaron magnitudes diferentes.
Fuentes para estudiar y verificar
- Guía oficial UNAM 2024 · Área 1
- Guía oficial UNAM 2024 · Área 2
- Guía oficial UNAM 2024 · Área 3
- Guía oficial UNAM 2024 · Área 4
- CCH UNAM · Programas de estudio 2024: Física I–IV
- DGAE: guías públicas por área, edición 2024
- DGAE: instructivo de selección a licenciatura 2026
- DGAE: proceso de ingreso a licenciatura 2026
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