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Fundamentos de Electricidad y Magnetismo Ana María Velandia
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Variedades de la Materia La materia viene en tres variedades: + + ll N N Con masa Sin carga Con masa Con carga Con masa Con carga NegativoPositivoNeutro
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Campo Eléctrico Ente Físico: Todo lo que se puede medir, modelar y manipular. Alrededor de una carga existe siempre un ente físico conocido como campo eléctrico. Se utilizan vectores para su representación. Para las cargas positivas: + + Son emisores de campo eléctrico Campo eléctrico (E)
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Ente Físico: Todo lo que se puede medir, modelar y manipular. Alrededor de una carga existe siempre un ente físico conocido como campo eléctrico. Se utilizan vectores para su representación. Para las cargas negativas: Campo eléctrico (E) ll Campo Eléctrico Son sumidores de campo eléctrico
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Ente Físico: Todo lo que se puede medir, modelar y manipular. Alrededor de una carga existe siempre un ente físico conocido como campo eléctrico. Se utilizan vectores para su representación. N N Para la materia neutra: Campo Eléctrico Como no tienen carga no generan un campo eléctrico.
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Corriente Eléctrica y Campo Magnético Cuando la carga está en movimiento se dice que hay una corriente eléctrica. Así como las cargas generan un campo eléctrico, la corriente eléctrica genera un campo magnético. Corriente Eléctrica ( I )
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Campo Electromagnético Cuando una carga (corriente eléctrica) cambia con el tiempo, el campo eléctrico (magnético) que produce también varía. En general, cuando un campo eléctrico varía en un intervalo de tiempo se produce un campo magnético. Ocurre lo mismo en caso contrario: un campo magnético que varía en el tiempo produce un campo eléctrico. En estos casos se genera un campo electromagnético que cambia también con el tiempo + + Campo Eléctrico: E(t) Campo Magnético: B(t) Campo Electromagnético: EM(t) Carga: q(t)Corriente Eléctrica: I(t)
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Campo Electromagnético Consideremos por ejemplo que una partícula va cambiando el signo de su carga (de positivo a negativo y viceversa) cada cierto tiempo. El campo eléctrico va cambiando de dirección a medida que cambie la carga lo que produce un campo magnético y, a su vez, un campo electromagnético: Campo Magnético CampoElectromagnéticoCampoElectromagnético Campo Eléctrico
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Otros aspectos de los Campos Eléctricos y Magnéticos Tanto el Campo Eléctrico como el Magnético almacenan Energía y las Ondas Electromagnéticas se encargan de transportarla a la Velocidad de la Luz. La Intensidad de los campos se incrementan al acercarse a la carga ya que son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia. + + ll
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Leyes del Electromagnetismo Una ecuación que describe un fenómeno físico se conoce como Modelo. Ecuaciones de Maxwell: Reúne cuatro leyes que describen por completo todos los fenómenos electromagnéticos. 1. Ley de Coulomb: Describe los campos eléctricos k q q’ q q’ a r 2 4π ε 0 r 2 Donde q y q’ son las cargas de dos partículas, r es la distancia que la separa y ε 0 es la permitividad del medio en el que se encuentran. 2. Ley de Ampere: Describe los campos magnéticos 3. Ley de Faraday 4. Ley de Gauss E = =
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El Sol y el Electromagnetismo El Sol siempre está liberando al espacio Materia y Energía. La Energía (ya sea luz o calor) viaja en forma de Ondas Electromagnéticas que llegan a la tierra después de 8 minutos después de su emisión (a la Velocidad de la Luz). La Materia, en forma de partículas, viaja a menor velocidad y puede tardar días e incluso semanas en recorrer los 150 millones de kilómetros para llegar a la tierra. En su recorrido pueden chocar con los satélites y causar daños en las comunicaciones y otros recursos. + + ll N N
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