VARIEDADES DE LA MATERIA

FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMOUniversidad Nacional de ColombiaVanessa Alejandra Guerra VargasCd: 143003VARIEDADES DE LA MATERIAPositiva negativaneutra

Masa masamasaCargacargano tiene carga

Ente FsicoDentro del volumen de las variedades de la materia se encuentra masa y carga

Alrededor este volumen se encuentra un Ente FsicoEste ente fsico se puede modelar, medir y detectarA este conjunto de caractersticas se le ha denominado campo elctrico

Alrededor de una carga elctrica siempre hay un campo elctrico ( ley de coulomb)

Estas cargas en movimiento son llamadas corriente elctrica Alrededor de esta se forma el campo magntico

Alrededor de una corriente elctrica siempre hay un campo magntico (ley de ampere)

La variacin del campo magntico con el tiempo produce un campo elctrico o viceversa (ley de faraday)Esta variacin produce un campo electromagntico

q(t) EM (t)

I(t)

El cambio de los campos produce entonces ondas electromagnticas, organizadas segn el tamao de onda en el espectro electromagntico

Las leyes fundamentales del electromagnetismo se encuentra reunidas el las leyes de maxwell

El solEl la tierra se encuentra a 1,496 x 1011 m del solA esta distancia llegan partculas del sol, con cargas positivas y negativas que varan con el tiempo, produciendo ondas electromagnticos

El solEn este espacio donde se emiten radialmente y se encuentran las partculas y ondas electromagnticas alrededor del sol, se le conoce como Heliosfera

El solNos protegemos de todas estas variaciones gracias al campo magntico de la tierra

Ley de coulombFuerza elctrica entre cargas:

Tambin puede ser vista como la fuerza que aparece como producto de la interaccin de una carga con el campo elctrico:

F= E*QEsta ley solo es valida en condiciones estacionarias

DISTRIBUCION DE CARGASDensidad de carga elctrica para campo elctrico para distribuciones longitudinales, una dimensin.

Densidad de carga elctrica para campo elctrico para distribuciones superficiales, dos dimensiones.

DISTRIBUCION DE CARGASDensidad de carga elctrica para campo elctrico para distribuciones volumtricas, tres dimensiones.

GRADIENTEGradiente: cambio de algo con la posicin

Si: E= (V) = (-K Q) = -K Q ( 1) = +K Q =E x x x x x x 2

Entonces, el gradiente del potencial es igual al campo elctrico

E= V

, , i x y z= Corriente elctrica y el campo magnticoLa corrientes es el conjunto de cargas que se encuentran en movimiento a lo largo de un conductor

Al haber una corriente, se forma a su alrededor un campo magntico

B= (0I)/(2 R)

Ley de ampere

PotencialComo en mecnica el potencial es aquel trabajo que debe hacer una fuerza para mover un objetoEntonces el potencial elctrico es entendido como el trabajo realizado por una fuerza para llevar a una carga q desde el punto inicial hasta un punto final.

V= k (Q/R)

PotencialEl potencial se relaciona con el campo elctrico mediante la siguiente ecuacin: E= k (Q/x2) V= k (Q/x)EntoncesE= (d/dx)(- k (Q/x2) )= k Q ((d/dx)(1/x))= k (Q/x2)=E

De esta manera se puede concluir que: E= VEl Flujo y la ley de GaussEs la cantidad de algo que pasa por un rea determinada, perpendicular a ella.

Flujo de campo elctricoEs la cantidad de campo determinado por vectores que pasa perpendicular por una superficie cerradaEl flujo de campo elctrico va a ser siempre diferente a cero en una superficie cerrada E= Q/0

El Flujo y la ley de GaussFlujo de campo magntico

El flujo de campo magntico en una superficie cerrada es siempre igual a cero, debido a que las lneas de campo que entran por la superficie cerrada siempre salen.

B=0

FUERZA DE LORENTZSi hay una carga sin movimiento y aparece un campo magntico, entonces la carga quedar quieta

Si una carca en movimiento (qv) va en direccin perpendicular a un campo magntico, entonces aparecer una fuerza perpendicular a la velocidad y al campo magnticoF= qv x B

FUERZA DE LORENTZLas partculas que emite el sol entraran por el polo norte, debido a la direccin del campo. Produciendo las auroras boreales y australes

FUERZA DE LORENTZLas partculas emitidas por el sol perpendiculares al campo magntico experimentaran la fuerza de lorentz

Las partculas negativas perpendicular es al campo magntico se desvan a la izquierda y las positivas a lado derecho.

(-) (+)

FUERZA DE LORENTZConsecuencia de las partculas electromagnticas que aplastan el campo magntico de la tierra.

Ley de OHMEl voltaje es proporcional a la corriente que pasa por un circuito cerrado, con la constante de proporcionalidad R, resistencia.V= R IBanda de conduccin Mas all de los electrones de valencia se encuentra la banda de conduccin. Cuando hay un aumento de energa los electrones del ultimo nivel pasan a la banda de conduccin , donde circulan de un lado a otro La ausencia de lo negativo es lo positivo

Resistencia en un circuitoCuando las resistencias son ubicadas en paralelo en un circuito la resistencia equivalente est dada por :1/Requivalente= (1/R1)+ (1/R2) Si las resistencias son iguales, entoncesR eq=R/2

Resistencia en un circuitoCuando las resistencias estn en serie son sumadasEl potencial disminuye en la direccin de la corrienteEn sentido contrario de la corriente el potencial aumenta

Ley de KirchoffLa suma de las corrientes en un nodo es cero

DI1+I2=I3I1+I2+ I3=0

Capacitores y ley de Faraday Capacitor : almacena cargas elctricas

En los dielctricos la carga es almacenada , esta varia con el tiempo por lo que produce un campo elctrico y a su vez una corriente de desplazamiento, por lo tanto produce un campo magntico (ley de Faraday)Dibujo (dE/dt) = E ID B

Ley de FaradayEl flujo magntico variando con el tiempo produce una fuerza electromotrizB= Fem Frecuencia y Torquef= (1/2)(q/m)B

T = R x FL

nT = R x nFL