FENOMENOS ELECTROMANÉCTICOS

FENOMENOS ELECTROMANÉCTICOS

1. que es?

   • es
     • Es el estudio del comportamiento de las cargas eléctricas en reposo; estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos por su carga eléctrica.
       • estos eventos se caracterizan por:
         • Carga eléctrica
           • es una
             • propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas a través de campos electromagnéticos. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo, a su vez, generadora de ellos.
               • El cuerpo que pierde electrones queda con carga positiva y el que recibe electrones queda con carga negativa. Se llama carga eléctrica (q) al exceso o déficit de electrones que posee un cuerpo respecto al estado neutro. La carga neta corresponde a la suma algebraica de todas las cargas que posee un cuerpo.
           • Campo eléctrico y líneas de campo
             • una carga eléctrica puntual q (carga de prueba) sufre, en presencia de otra carga q1 (carga fuente), una fuerza electrostática. Si eliminamos la carga de prueba, podemos pensar que el espacio que rodea a la carga fuente ha sufrido algún tipo de perturbación, ya que una carga de prueba situada en ese espacio sufrirá una fuerza.
               • La perturbación que crea en torno a ella la carga fuente se representa mediante un vector denominado campo eléctrico. La dirección y sentido del vector campo eléctrico en un punto vienen dados por la dirección y sentido de la fuerza que experimentaría una carga positiva colocada en ese punto
                 • El campo eléctrico E creado por la carga puntual q1 en un punto cualquiera P se define como:
                   • cargas puntuales se tiene de una distribución contínua de carga (un objeto macroscópico cargado), el campo creado se calcula sumando el campo creado por cada elemento diferencial de carga
                     • El campo eléctrico cumple el principio de superposición, por lo que el campo total en un punto es la suma vectorial de los campos eléctricos creados en ese mismo punto por cada una de las cargas fuente.
                       • líneas de campo
                         • Son líneas imaginarias que ayudan a visualizar cómo va variando la dirección del campo eléctrico al pasar de un punto a otro del espacio. Indican las trayectorias que seguiría la unidad de carga positiva si se la abandona libremente, por lo que las líneas de campo salen de las cargas positivas y llegan a las cargas negativas. Además, el campo eléctrico será un vector tangente a la línea en cualquier punto considerado.
                           • Las propiedades de las líneas de campo se pueden resumir en:
                             • El vector campo eléctrico es tangente a las líneas de campo en cada punto.
                               • Las líneas de campo eléctrico son abiertas; salen siempre de las cargas positivas o del infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas.
                                 • El número de líneas que salen de una carga positiva o entran en una carga negativa es proporcional a dicha carga.
                                   • La densidad de líneas de campo en un punto es proporcional al valor del campo eléctrico en dicho punto.
                                     • Las líneas de campo no pueden cortarse. De lo contrario en el punto de corte existirían dos vectores campo eléctrico distintos.
                                       • A grandes distancias de un sistema de cargas, las líneas están igualmente espaciadas y son radiales, comportándose el sistema como una carga puntual.
             • Ley de Ohm
               • La ley de Ohm establece la relación entre la tensión y la corriente que circula por una resistencia. Su forma más célebre es:
                 • V= I ⋅ R
                   • Donde: V es la caída de tensión (o diferencia de potencial) que se produce en la resistencia, y se mide en voltios en el Sistema Internacional (S.I.). I es la corriente que circula a través de la misma, y se mide en amperios en el S.I. R es la resistencia, y se mide en ohmios.
                     • Relación entre intensidad y tensión en un conductor Fue el físico Georg Simon Ohm (1787-1854), profesor de secundaria, el primero en establecer la relación entre la tensión y la corriente que circula por un conductor.
                       • Formalmente:
                         • La intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial que existe entre sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia eléctrica.
                           • I= VA−VB/ R
                             • Finalmente, otra expresión alternativa es la forma:
                               • I= V . G
                                 • En ella hemos tenido en cuenta la conductancia G del conductor, en lugar de su resistencia. Hay que recordar que la conductancia es la magnitud inversa de la resistencia, y se mide en siemens
                                   • Conductores que cuplen la ley de Ohm
                                     • La expresión de la ley de Ohm es utilizada ampliamente para el análisis de circuitos sencillos. Sin embargo no es aplicable en la mayor parte de las situaciones. La resistencia de un cuerpo depende de:
                                       • Su temperatura. Por lo tanto la ley de Ohm solo es aplicable cuando el conductor se encuentra en un determinado rango de temperaturas.
                                         • El material que lo compone. La ley de Ohm solo se cumple para determinados materiales denominados óhmicos (cobre, aluminio, etc.), en cambio no se cumple para muestras de gas ionizado y ni en otros conductores denominados no óhmicos.
           • Ley de Coulomb
             • se
               • emplea en el área de la física para calcular la fuerza eléctrica que actúa entre dos cargas en reposo. A partir de esta ley se puede predecir cuál será la fuerza electrostática de atracción o repulsión existente entre dos partículas según su carga eléctrica y la distancia que existe entre ambas.
                 • La ley de Coulomb debe su nombre al físico francés Charles-Augustin de Coulomb, quien en 1875 enunció esta ley, y que constituye la base de la electrostática:
                   • “La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario”.
                     • Esta ley se representa de la siguiente manera:
                       • F= k . q1 . q2/ r²
                         • F= fuerza eléctrica de atracción o repulsión en Newtons (N). Las cargas iguales se repelen y las cargas opuestas se atraen. k= es la constante de Coulomb o constante eléctrica de proporcionalidad. La fuerza varía según la permitividad eléctrica (ε) del medio, bien sea agua, aire, aceite, vacío, entre otros. q= valor de las cargas eléctricas medidas en Coulomb (C). r= distancia que separa a las cargas y que es medida en metros (m
                           • Cabe destacar que la permitividad eléctrica del vacío es constante, y una de las más empleadas.
                             • El valor de la constante de Coulomb en el Sistema Internacional de medidas es: k= 9 . 10^9 N . m^2 /C^2
             • Circuito electrico (Serie y Paralelo)
               • un
                 • circuito es una interconexión de componentes eléctricos que transporta la corriente eléctrica a través de una trayectoria cerrada. Los componentes de un circuito eléctrico o electrónico se pueden conectar de muchas maneras diferentes. Los dos más simples de estos se llaman circuito en serie y circuito en paralelo y ocurren con frecuencia.
                   • En un circuito en serie
                     • la corriente a través de cada uno de los componentes es la misma, y el voltaje a través del circuito es la suma de los voltajes a través de cada componente. Los componentes conectados en serie están conectados a lo largo de una sola ruta, por lo que la misma corriente fluye a través de todos los componentes.
                       • En un circuito en serie, cada dispositivo debe funcionar para que el circuito se complete. Si una bombilla se quema en un circuito en serie, rompe el circuito.
                         • En un circuito paralelo
                           • el voltaje en cada uno de los componentes es el mismo, y la corriente total es la suma de las corrientes a través de cada componente. Los componentes conectados en paralelo se conectan a lo largo de múltiples rutas, por lo que se aplica el mismo voltaje a cada componente.
                             • En los circuitos paralelos, cada bombilla tiene su propio circuito, por lo que todas las bombillas, excepto una, podrían apagarse y la última seguirá funcionando.
                               • Campo magnético
                                 • El campo magnético es la agitación que produce un imán a la región que lo envuelve. Se representa con líneas de campo que parten por el exterior del imán del polo norte al polo sur, y por su interior a la inversa, del polo sur al norte. Son líneas que no se cruzan y se separan unas de otras y del imán, tangencialmente a la dirección del campo en cada punto.
                                   • En un campo magnético uniforme, la densidad de flujo de campo magnético que atraviesa una superficie plana y perpendicular a las líneas de fuerza valdrá:
                                     • B = Φ/S Donde la letra griega phi (Φ) es el flujo magnético y su unidad es el Weber (Wb).
                                       • En el caso de que la superficie atravesada por el flujo magnético no sea perpendicular a la dirección de éste tendremos que:
                                         • Φ = B ⋅ 5 ⋅ cos⁡ α Donde alfa (α) es el ángulo que forma B con el vector perpendicular a la superficie.
                                           • El campo magnético creado por una corriente eléctrica
                                             • El valor del campo magnético creado en un punto dependerá de varios factores: la intensidad de la corriente eléctrica, la distancia del punto respecto al hilo conductor y la forma que tenga el conductor por donde pasa la corriente eléctrica.
                                               • En el caso de un hilo conductor rectilíneo se crea un campo magnético circular alrededor del hilo y perpendicular a él. Cuando tenemos un hilo conductor en forma de espiral, el campo magnético será circular. La dirección y el sentido del campo magnético depende del sentido de la corriente eléctrica.