FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Presentación del tema: "FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO"— Transcripción de la presentación:

1 FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
TANIA GIZETH VITERY ERAZO CODIGO: DOCENTE: JAIME VILLALOBOS

2 Clase 09/Febrero del 2011 La materia tiene tres variedades: Positivo
Negativo masa carga Neutro Ente físico: se puede detectar, modelar y sentir, por lo tanto existe. Se encuentra fuera del volumen de las cargas positiva y negativa. Dicho ente físico también se puede manipular y se representa por vectores. Vector: herramienta que sirve para describir fenómenos físicos.

3 Alrededor de las cargas positiva y negativa hay un campo eléctrico (E)
Alrededor de las cargas positiva y negativa hay un campo eléctrico (E). Si detecto un campo eléctrico, tiene que haber una carga que lo origine y viceversa. Si tenemos una carga en movimiento, tenemos una corriente eléctrica, la cual nos produce un campo magnético (B). q E

4 El campo electromagnético lo representamos con una línea llamada Energía. EM (t) Cuando la carga o corriente varían con el tiempo, los campos eléctricos y magnéticos dependen entre si y también varían con el tiempo. q E (t) I (t) B (t)

5 Leyes del Electromagnetismo
Son un conjunto de cuatro ecuaciones (originalmente 20 ecuaciones) que describen por completo los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuaciones largos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético.

6 La fuerza de Lorentz es la fuerza ejercida por el campo electromagnético que recibe una partícula cargada o una corriente eléctrica. La interacción del campo eléctrico con la corriente produce una fuerza (FL). FL = q(E + v x B)

7 Clase 23/Febrero del 2011 Distribución discreta de cargas:
Distribución continua de cargas: Un elemento de carga produce un elemento de campo eléctrico. Densidad superficial de carga eléctrica ( ): La carga esta distribuida superficialmente, al hacer la integral consideramos todos los elementos de área.

8 Elementos de volumen: Densidad lineal de carga eléctrica: ; Ley de Ampere Circulación: concepto modelado matemáticamente así:

9 Ampere observó que N es igual para diferentes circunferencias circunscritas, sin importar la diferencia de radio. Ley: siempre ocurre de la misma manera, comportamiento constante. N es proporcional a la corriente eléctrica multiplicada por la permeabilidad magnética ( ). La circulación de un campo magnético es proporcional a la corriente fuente.

10 Potencial Siempre debe estar ligado a una referencia (cero). Cuando hay una estructura, se habla de energía. La energía potencial se puede convertir en energía cinética. V siempre es un escalar. Plano equipotencial: A un cierto nivel, tenemos la misma energía potencial. Gradiente: Cambio de algo, con la posición.

11 Clase 09/ Marzo del 2011 Flujo de E: es el E que atraviesa una superficie. Por definición: ØE = E*A La energía potencial disminuye hacia la derecha. Por Ley de Coulomb: Si ponemos una carga q aparece una fuerza, ya que esta interactúa con el campo eléctrico. Dicha fuerza se debe a la ley de Coulomb. + q +q

12 Los potenciales al ser escalares se suman sin problema.
El potencial es un escalar y produce un campo escalar , por el contrario el campo eléctrico es un vector y produce un campo vectorial. Una esfera pequeña tiene mayor energía potencial que una esfera grande. Siempre se habla de una diferencia de potencial y un punto de referencia. Los potenciales al ser escalares se suman sin problema. R1 + R2 q1 + q2

13 La relación entre campo eléctrico y potencial es:
La superficie total, que encierra la carga eléctrica la podemos dividir en muchas otras. Diferencial de flujo de campo eléctrico: dØE = E*dA Donde es igual al área de la esfera: y entonces: Ley de Gauss para E

14 Ley de Gauss: Si tenemos una carga eléctrica encerrada, el flujo de campo eléctrico a través de una superficie cualquiera es igual a La ley de Gauss sirve para calcular el campo eléctrico cuando la estructura es simétrica, si no hay simetría se usa la ley de Coulomb. Flujo de B: ØB = B*A = B*dA = 0 Ley de Gauss para B: En cualquier superficie cerrada el flujo de campo magnético es cero. No existen monopolos magnéticos.

15 Cuando hay una carga eléctrica e interactúa con un E, aparece una fuerza por ley de Coulomb: Q E F a v x El vector F y el vector E son paralelos. Si tenemos un campo magnético B, no aparece una fuerza, si la carga esta quieta, por el contrario, si hay un polo norte y una carga en movimiento, entonces aparece una fuerza perpendicular a la velocidad y al campo magnético. Ley de Newton Ley de Coulomb Movimiento Cinemática

16 Fuerza de Lorentz: La dirección es de acuerdo a la ley de la mano derecha. Temperatura: cantidad de Energía cinética en las partículas. T es proporcional a v. Definición termodinámica: en 3 dimensiones. Definición mecánica: Igualando las dos ecuaciones y despejando v se obtiene: