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J. Andrés Alanís Navarro - [email protected]
Electricidad y magnetismo
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Electricidad y magnetismo
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Aplicaciones: generadores eléctricos
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Aplicaciones: precipitador electrostático
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Aplicaciones: generador de Van de Graaf
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Aplicaciones: Xerigrafía
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Aplicaciones: almacenamiento de carga
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Aplicaciones: circuitos eléctricos/electrónicos
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Aplicaciones: circuitos eléctricos/electrónicos
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Aplicaciones: levitación magnética
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Levitación magnética
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Levitación magnética
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Aplicaciones: medicina
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Aplicaciones: acelerador de partículas
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Aplicaciones: acelerador de partículas
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Temario: electricidad
IntroducciónCampos eléctricosLey de GaussPotencial eléctricoCapacitancia y materiales dieléctricosCorriente y resistencia (eléctricas)Circuitos de corriente directa
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Campos magnéticosFuente de campo magnéticoLey de FaradayInductanciaCircuitos de corriente alternaOndas electromagnéticas
Temario: magnetismo
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Bibliografía
Serway J., Jewett J. (2009).Física para ciencias e ingenieríacon física moderna. Vol. 2Editorial Cengage Learning.(Parte 4: capítulo 23-34)
Gibilisco S. (2002). Physics demystified.Editorial Mc Graw Hill.(Parte 4: capítulo 12-15)
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Electromagnetismo: introducción
Etimología
El término “eléctrico” proviene del vocablo griego elecktron (ámbar).
El término “magnético” proviene Magnesia, cuidad griega donde se descubrió.Magnetita (Fe3O4): piedra de origen natural.
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Introducción
Primeras evidencias del magnetismo
China: 2000 a.C.
Grecia: 700 a.C.
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Introducción
Siglo XIXLa electricidad y el magnetismo son fenómenos relacionados.
Año 1819Hans Oersted: descubrío que la aguja de una brújula se desvía si se coloca cerca de un circuito por el que circula corriente eléctrica.
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Introducción
Año 1831Michael Faraday y Joseph HenryCuando un alambre se mueve cerca de un imán, se origina una corriente eléctrica en el alambre.
Año 1873James Clerk MaxwellEstableció la teoría de la relación entre electricidad y magnetismo: teoría electromagnética.
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Introducción
Año 1873James Clerk MaxwellTeoría electromagnética: Ecuaciones de Maxwell
Esta teoría explica todos los fenómenos electromagnéticos conocidos en la actualidad.
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Introducción
Fuerzas fundamentales de la naturaleza
Gravitacional: la que origina cualquier cuerpo en rotación.
Vander Walls: la que mantiene unidas a las moléculas.
Electromagnética: la que se origina entre partículas cargadas.
Nuclear: la que mantiene unido al núcleo atómico.
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Benjamin Franklin (1706-1790)
Determinó que existen dos tipos de cargas eléctricas: positiva y negativa, concluyó que:
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Benjamin Franklin (1706-1790)Las partículas con carga del mismo signo se repelenLas partículas con carga distinta se atraen
Partículas con carga negativa: electronesPartículas con carga positiva: protones
En un sistema aislado, la carga eléctrica siempre se conserva
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No se crea carga, sólo es un proceso de redistribución de cargas eléctricas: es un proceso de electrificación.
Un objeto adquiere parte de la carga negativa: -qEl otro objeto adquiere la misma cantidad de carga,pero positiva:+q
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Robert Milikan (1868-1953)Las cargas eléctricas siempre adquieren valores múltiplos de una cantidad básica de carga e,La carga q está cuantizada
La carga eléctrica existe en forma de paquetes discretos y se escribe: q = ±Ne. Siendo N un número entero.La carga de un electrón es q = -eLa carga de un protón es q = +e
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Robert Milikan (1868-1953)
La carga de un electrón es: q = -e
La carga de un protón es: q = +e
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La materia, neutra y sin carga, contiene tantas cargas positivas (protones en el núcleo del átomo) como negativas (electrones).
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Símbología de circuitos eléctricosResistencia eléctrica
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Símbología de circuitos eléctricosFuente de tensión eléctrica (FEM)
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Símbología de circuitos eléctricos
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Símbología de circuitos eléctricos
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Símbología de circuitos eléctricos
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Circuito básico