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PROFESOR:

Maugro Joseim Gómez Roblero

Materia:

temas de física

ALUMNA:

Magdiela Pérez López

Trabajo:

investigación

GRADO: *6*

ESPECIALIDAD:

GRUPO: *A*

OFIMATICA

FECHA DE ENTREGA: 24/02/2016

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INDICE

Objetivo………………………………………………………………………… 3 Introducción…………………………………………………………………… 4 Electromagnetismo…………………………………………………………… 5 y 6 Fuerza eléctrica………………………………………………………………. 7 y 8 Corriente eléctrica…………………………………………………………….. 9 y 10 Imanes…………………………………………………………………………. 11-13 Ley de Lenz…………………………………………………………………… 14 y 15 Ley de Faraday……………………………………………………………….. 16 y 17 Ley de ohm……………………………………………………………………. 18 y 19 Conclusión…………………………………………………………………….. 20 referencias consultadas………………………………………………………. 21

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OBJETIVO

Investigar y conocer más sobre los temas de física, que es de mucha importancia y así de esta manera retroalimentar nuestros conocimientos. Dar a conocer toda la información de cada tema y presentar ejemplos de cada tema.

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INTRODUCCION

El propósito de esta investigación es conocer más sobre temas que son muy importantes porque además de investigarlo aprenderé mucho porque son temas distintos pero que si son muy importantes porque algunas lo aplicamos en nuestra vida cotidiana aun sin darnos cuenta, en la investigación se mostrara la definición de cada tema, ejercicios y ejemplos en la vida cotidiana:  Electromagnetismo  Fuerza eléctrica  Corriente eléctrica  Imanes  Ley de Lenz  Ley de Faraday  Ley de ohm

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ELECTROMAGNESTISMO

El electromagnetismo es una rama

de

la física que

estudia

y unifica

los

fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James

Clerk

Maxwell.

La

formulación

consiste

en

cuatro ecuaciones

diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas

fuentes

materiales

(corriente

eléctrica, polarización

eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones

que

provee

se

físicas vectoriales o tensoriales dependientes

de

basan

en magnitudes

la posición

en

el

espacio y

del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica cuántica. F = m · a El

electromagnetismo

es

considerado

como

una

de

las

cuatro fuerzas

fundamentales del universo actualmente conocido.Dentro de esta rama se hallan, por el hecho de basarse en las leyes del electromagnetismo, la electrodinámica y la inducción

electromagnética,

que

tratan,

respectivamente,

de

las

acciones

ponderomotrí-ces entre las corrientes eléctricas y de las fuerzas electromotrices inducidas en un circuito por la variación del flujo electromagnético.

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EJEMPLOS

* Electroimán se utiliza en los timbres, para separar latas y clavos en vertederos y en manipulación de planchas metálicas. * Relé se utiliza en interruptores y conmutadores. * Alternador máquina que sirve para generar corriente. * Dínamo se utilizan para obtener corriente continua en los carros. * Transformador, sirve para transportar la energía. * Aparatos de medida para magnitudes eléctricas.

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FUERZA ELECTRICA

Podemos definir el concepto de fuerza como una magnitud vectorial que tiene la propiedad de cambiar la forma de los objetos, romper su inercia, modificar su velocidad y cambiar su estado de reposo, poniéndolos en movimiento. También podemos decir que fuerza es toda acción o influencia capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo, imprimiéndole una aceleración que modifica su velocidad, dirección o sentido, o bien, deformándolo, La segunda Ley de Newton expresa la relación que se da entre fuerza, masa y aceleración. Se anuncia de la siguiente

manera:

“La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa. F=mxa La fuerza es una magnitud física que se puede medir con un instrumento llamado dinamómetro. De acuerdo con el Sistema Internacional de medidas, su unidad es el newton (N); esta unidad equivalente a 1kgm/s². El campo gravitatorio se origina cuando una masa crea un campo de fuerza cuya acción se manifiesta sobre una masa. Así podemos que un campo gravitatorio es región del espacio donde toda masa se ve sometida a la acción de una fuerza. La intensidad de un campo gravitatorio se define como fuerza F ejercida sobre una masa m colocada en un punto del campo gravitatorio. La fuerza es cantidad vectorial que consta de magnitud, dirección y sentido. Arquímedes fue el primero en describir el concepto de fuerza, aunque solo lo hizo en términos estadísticos; más tarde, Galileo Galilei dio una definición dinámica de fuerza, opuesta a la de Arquímedes. Isaac Newton fue quien formulo

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matemáticamente la moderna definición de fuerza; él también postulo que la fuerza gravitatoria varia inversamente al cuadrado de la distancia. Con el propósito de abordar el tema de fuerza eléctrica, es pertinente partir de la clasificación

de

la

electricidad

para

fines

de

estudio.

La electricidad se divide en dos grandes ramas: electrostática y electrodinámica. La primera tiene que ver con el comportamiento de las cargas en estado de reposo, equilibrio o estáticas, y la segunda con las cargas en movimiento. En esta unidad solo

se

abordaran

temas

relacionados

con

la

electrostática.

Un ejemplo de electrostática lo podemos encontrar en la generación de los rayos cuando las nubes se encuentran cargadas positivamente, se establece un canal natural que atrae las cargas negativas, o exceso de electrones, que se encuentran en estado de reposo en la Tierra.

EJEMPLOS:

se utiliza desde la mañana al prender la luz, al calentar la comida, en el alumbrado de la ciudad, las alarmas, la luz en los centros comerciales, la luz que utiliza el refrigerador,

la

tele,

las

lámparas,

las

fábricas,

industrias,

etc.

También en los videojuegos, radio, en las compus, y en especial en la noche ya sea en tu casa, también en hospitales, toda clase d aparatos electrónicos, etc.

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CORRIENTE ELECTRICA

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material.1 Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se

expresa

en

C/s

(culombios sobre segundo),

unidad

que

se

denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán. El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir. Se da el nombre de corriente eléctrica a un desplazamiento de electrones a lo largo de un conductor entre cuyos extremos se aplica una diferencia de potencial. El fenómeno físico del flujo de electrones en un conductor es análogo al flujo de un líquido por el interior de una tubería entre cuyos extremos existe una diferencia de presión, debida, por ejemplo, a una diferencia de nivel. La corriente eléctrica puede ser continua (cuando el movimiento de los electrones se efectúa en un solo sentido), o bien alterna (cuando el flujo se invierte a través del tiempo, con cierta frecuencia, a causa de la aplicación, entre los extremos del conductor, de una diferencia alternativa de potencial). En general, la corriente eléctrica produce los siguientes efectos: - térmico: todo conductor recorrido por una corriente eléctrica se calienta; - magnético: un conductor recorrido por una corriente eléctrica produce, a su alrededor, un campo magnético;

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- químico: en una solución que contenga iones (átomos cargados eléctricamente), cuando es recorrida por una corriente eléctrica, los iones cargados positivamente se dirigen hacia el polo negativo y viceversa. Las corrientes se miden calculando la cantidad de electricidad (o de carga eléctrica) que pasa a través de una sección del conductor en un segundo. La unidad de carga eléctrica es el culombio, de símbolo C (coulomb en la nomenclatura internacional). Otra magnitud de la corriente es su intensidad, cuya unidad es el amperio, de símbolo A (ampére). Considerando cualquier sección del conductor, se dice que la intensidad de la corriente es igual a la unidad, es decir, a 1 A cuando pasa a su través 1 C/s. La intensidad de la corriente que recorre un conductor es proporcional a la diferencia de potencial existente entre sus extremos. Para medir la intensidad se emplean los amperímetros, aparatos que funcionan debido al efecto magnético inducido por el paso de la corriente.

EJEMPLOS



La industria eléctrica, a través de la tecnología, ha puesto a la disposición de la sociedad el uso de artefactos eléctricos que facilitan las labores del hogar, haciendo la vida más placentera.



Las máquinas o artefactos eléctricos que nos proporcionan comodidad en el hogar, ahorro de tiempo y disminución en la cantidad de quehaceres, se denominan electrodomésticos.



Entre los electrodomésticos más utilizados en el hogar citaremos: cocina eléctrica, refrigerador, tostadora, microonda, licuadora, lavaplatos, secador de pelo, etc.

IMANES

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Un imán es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que atrae a otros imanes y/o metales ferromagnéticos (por ejemplo, hierro, cobalto, níquel y aleaciones de estos). Puede ser natural o artificial. Los imanes naturales mantienen su campo magnético continuo, a menos que sufran un golpe de gran magnitud o se les aplique cargas magnéticas opuestas o altas temperaturas (por encima de la Temperatura de Curie. Tipos de imanes: Los imanes pueden ser: naturales o artificiales, o bien, permanentes o temporales. Un imán natural es un mineral con propiedades magnéticas (magnetita). Un imán artificial es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha comunicado la propiedad del magnetismo. Un imán permanente está fabricado en acero imantado. Un imán temporal, pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que provoca el magnetismo. Un electroimán es una bobina (en el caso mínimo, una espiral) por la cual circula corriente eléctrica. Con origen en el vocablo francés aimant, la palabra imán se utiliza para identificar a un mineral en cuya estructura se combina un par de óxidos de hierro y que posee la particularidad de generar atracción en otros elementos de hierro, acero o, en menor medida, de otras clases de materiales. Con origen en el vocablo francés aimant, la palabra imán se utiliza para identificar a un mineral en cuya estructura se combina un par de óxidos de hierro y que posee la particularidad de generar atracción en otros elementos de hierro, acero o, en menor medida, de otras clases de materiales. El imán dispone de un campo magnético capaz de provocar atracción o conseguir repeler otros cuerpos magnéticos. La materia presenta, en su interior, movimientos

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de los electrones almacenados en los átomos. Cuando este movimiento se orienta a direcciones diferentes, el efecto se anula. En cambio, cuando todos esos pequeños imanes están en una misma línea, la materia se magnetiza. Según cuentan los expertos, la fuerza más poderosa de atracción de un imán se localiza en los polos (tal como se conoce a los extremos). Cada imán tiene un par de polos (uno que es positivo y otro con carga negativa): si son idénticos, los polos se rechazan, mientras que de ser diferentes se produce el fenómeno de atracción.

Imanes naturales; la magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural. Está compuesta por óxido de hierro. Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por la magnetita. 1. Imanes artificiales permanentes; las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracción. 2. Imanes artificiales temporales; aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán.

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EJEMPLOS

 Traba de puertas  Los imanes son una manera simple y confiable para enganchar las puertas de los refrigeradores y armarios.  Altavoces  Desde los pequeños auriculares de sistemas PA, cada altavoz tiene un imán en el mismo. Cuanto más fuerte es el imán, mejor será la calidad del sonido.

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LEY DE LENZ

La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del flujo magnético que las induce. Esta ley se llama así en honor del físico germanobáltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo electromagnético La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:

Donde: = Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb). = Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T). = Superficie definida por el conductor. = Ángulo que forman el vector

perpendicular a la superficie definida por el

conductor y la dirección del campo.

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Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo magnético:

En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante tiene por valor:

Donde ℰ es el voltaje inducido, dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo magnético Φ y N el número de espiras del conductor. La dirección del voltaje inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe a la oposición al cambio de flujo magnético.

EJEMPLOS

1.-Al 2.-Tus

moverte

tus

neuronas

músculos se

generan

comunican

una entre

pequeño si

pulso

eléctrico

electrostáticamente

3.-Si te tallas mucho el cabello cuando está seco y medio largo generas electrostática 4.-Para todo tipo de aparatos necesitas electricidad para que funcionen

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LEY DE FARADAY

Experimento de Faraday que muestra la inducción entre dos espiras de cable: La batería (derecha) aporta la corriente eléctrica que fluye a través de una pequeña espira (A), creando un campo magnético. Cuando las espiras son estacionarias, no aparece ninguna corriente inducida. Pero cuando la pequeña espira se mueve dentro o fuera de la espira grande(B), el flujo magnético a través de la espira mayor cambia, induciéndose una corriente que es detectada por el galvanómetro (G). La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:2

(*) Donde

es el campo eléctrico,

es el elemento infinitesimal del contorno C,

es

la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C. Las direcciones del contorno C y de

están dadas por la regla de la mano

derecha. Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad. La ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una consecuencia del principio de conservación de la energía.

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La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original. El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por un campo magnético generado en una tensión disponible con una circunstancia totalmente proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el campo eléctrico. Cuando un voltaje es generado por una batería, o por la fuerza magnética de acuerdo con la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente «fuerza electromotriz» o fem. La fem representa energía por unidad de carga (voltaje), generada por un mecanismo y disponible para su uso. Estos voltajes generados son los cambios de voltaje que ocurren en un circuito, como resultado de una disipación de energía, como por ejemplo en una resistencia. EJEMPLOS

El interruptor de falla de conexión a tierra (IFT) es un interesante dispositivo de seguridad que protege al usuario de corriente eléctrica contra choques eléctricos en el momento de tocar un aparato. Su funcionamiento se basa en la ley de Faraday. La batería (derecha) aporta la corriente eléctrica que fluye a través de una pequeña espira (A), creando un campo magnético. Cuando las espiras son estacionarias, no aparece ninguna corriente inducida.

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LEY DE OHM

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial

que aparece

entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente

que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo

la noción de resistencia eléctrica en la relación entre

; que es el factor de proporcionalidad que aparece

e :

La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía con la corriente,1 2 y en la misma, resistencia e

corresponde a la diferencia de potencial,

a la

a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes

en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios(Ω) y amperios (A). Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:



válida si 'R' no es nulo



válida si 'I' no es nula

En los circuitos de alterna senoidal, a partir del concepto de impedancia, se ha generalizado esta ley, dando lugar a la llamada ley de Ohm para circuitos recorridos por corriente alterna, que indica:

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

Donde

corresponde al fasor corriente,

al fasor tensión y

a la impedancia.

La importancia de esta ley reside en que verifica la relación entre la diferencia de potencial en bornes de una resistencia o impedancia, en general, y la intensidad de corriente que circula a su través. Con ella se resuelven numerosos problemas eléctricos no solo de la física y de la industria sino también de la vida real como son los consumos o las pérdidas en las instalaciones eléctricas de las empresas y de los hogares. También introduce una nueva forma para obtener la potencia eléctrica, y para calcular la energía eléctrica utilizada en cualquier suministro eléctrico desde las centrales eléctricas a los consumidores. La ley es necesaria, por ejemplo, para determinar qué valor debe tener una resistencia a incorporar en un circuito eléctrico con el fin de que este funcione con el mejor rendimiento. EJEMPLO

La electricidad se encuentra presente en nuestra vida cotidiana desde que suena el despertador hasta que apagamos la luz al acostarnos. En cientos de maneras afecta e influye nuestra vida diaria. Vemos el uso de la electricidad directamente en nuestros hogares para iluminación, para el funcionamiento de los aparatos domésticos, el televisor, el receptor de radio, estufas, etc. Vemos el empleo de la electricidad en los transportes. La ley de Ohm la usan los diferentes aparatos electrónicos para lograr con diferentes componentes que entre la tensión adecuada y eso solo se logra usando la formula y sus derivaciones

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CONCLUSION

Al terminar esta investigación me di cuenta que son temas muy importantes, y que es muy interesante además porque son temas que aplicamos en nuestra vida diaria, aunque no nos damos cuenta todo lo que realizamos tiene nombre y por supuesto relacionado con la física, y fueron temas muy importantes porque nos explica de la electricidad, de los imanes, electromagnetismo etc. Al investigarlo a fondo me di cuenta que todos los temas se relacionan de alguna manera, electromagnetismo con la electricidad, además con los imanes. Después de haber leído la investigación pude darme cuenta que gracias a esos grandes inventores de todos esos temas podemos realizar cosas que se relacionan con todos los temas, porque quizá si no hubiese sido por los que lo inventaron no existiera la electricidad, el electromagnetismo etc.

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REFERENCIAS

 https://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo  http://www.buenastareas.com/ensayos/Electromagnetismo-En-La-VidaDiaria/4515070.html  https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica  https://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n  https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Lenz  https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday  https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm

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