• Author / Uploaded
• Cristian Jimenez

• Categories
• Imán
• Fuerza
• Corriente eléctrica
• Aceleración
• Electromagnetismo

Citation preview

C.B.T.i.s 243 Alumno:

Cristian Andrés Jiménez Vázquez Materia:

Temas de Física Profesor:

Maugro Joseim Gómez Roblero Especialidad:

Ofimática Semestre y grupo:

6to “A” Trabajo: Investigación de temas (electromagnetismo, fuerza eléctrica, corriente eléctrica, imanes, ley de Lenz, ley de Faraday, ley de Ohm).

Motozintla de Mendoza, Chiapas a 24 de febrero de 2016.

[Escriba texto]

Página 1

Índice

Objetivos………………………………………………………………………………….……3 Introducción………………………………………………………………………………..….4 Electromagnetismo…………………………………………………………………….……..5 Fuerza eléctrica……………………………………………………………………….………6 Corriente eléctrica……………………………………………………………………….……8 Imanes……………………………………………………………………………………..…..9 Ley de Lenz………………………………………………………………………………….11 Ley de Faraday……………………………………………………………………….……..12 Ley de Ohm…………………………………………………………………………….……13 Conclusión…………………………………………………………………………….…….14 Referencias digitales……………………………………………………………….……….15

[Escriba texto]

Página 2

Objetivos

General:



Realizar un trabajo de calidad en el cual todos los temas sean entendibles y estén bien redactados.

Especificos:   

Hacer un buen trabajo Sacar buenas notas en el trabajo Aprender un poco más de los temas abarcados

Introducción

[Escriba texto]

Página 3

En este trabajo de investigación realizare una breve explicación sobre los temas electromagnetismo, fuerza eléctrica, corriente eléctrica, imanes, ley de Lenz, ley de Faraday, ley de Ohm los conceptos de cada uno y como es que los podemos utilizar en la vida diaria además espero que pueda obtener conocimiento sobre estas ya que son temas que llevare a cabo durante el segundo parcial en la materia temas de física.

Electromagnetismo

[Escriba texto]

Página 4

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 basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de 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.

El electromagnetismo es considerado como una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.

Fuerza eléctrica

[Escriba texto]

Página 5

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. 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

matemáticamente la moderna definición de fuerza; él también postulo que la fuerza gravitatoria varía inversamente al cuadrado de la distancia. 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. [Escriba texto]

Página 6

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.

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas [Escriba texto]

Página 7

(normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en (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.

La corriente eléctrica se definió como un flujo de cargas positivas y se fijó el sentido convencional de circulación de la corriente, como un flujo de cargas desde el polo positivo al negativo. Sin embargo posteriormente se observó, gracias al efecto Hall, que en los metales los portadores de carga son negativos, electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional. En conclusión, el sentido convencional y el real son ciertos en tanto que los electrones como protones fluyen desde el polo negativo hasta llegar al positivo (sentido real), cosa que no contradice que dicho movimiento se inicia al lado del polo positivo donde el primer electrón se ve atraído por dicho polo creando un hueco para ser cubierto por otro electrón del siguiente átomo y así sucesivamente hasta llegar al polo negativo (sentido convencional). Es decir la corriente eléctrica es el paso de electrones desde el polo negativo al positivo comenzando dicha progresión en el polo positivo.

Imanes

[Escriba texto]

Página 8

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). 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.



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. 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. Imanes artificiales temporales; aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán.

Los imanes se utilizan de muy diversas formas: en discos duros, altavoces o parlantes, pegatinas (figuras que se adhieren a las neveras), brújulas, cierres para heladeras o congeladores, paredes magnéticas, llaves codificadas, bandas magnéticas de tarjetas de crédito o débito, bocinas, motores, como un interruptor básico, como detector de billetes falsos, generadores, detectores de metales, para el [Escriba texto]

Página 9

cierre de mobiliario. Algunos de estos aparatos pueden dañarse si se les aplica una cierta cantidad de magnetismo opuesto. Partes de un iman:  

Eje magnético: barra de la línea que une los dos polos. Línea neutral: línea de la superficie de la barra que separa las zonas



polarizadas. Polos: los dos extremos del imán donde las fuerzas de atracción son más intensas. Estos polos son, el polo norte y el polo sur; (no deben confundirse con positivo y negativo) los polos iguales se repelen y los diferentes se atraen. Por lo tanto, no hay atracción entre negativo y negativo o positivo y positivos, sino que hay atracción de positivo a negativo.

Ley de Lenz

[Escriba texto]

Página 10

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. Formulación: 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:

: 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 S perpendicular a la superficie definida por el conductor y la dirección del campo.

Ley de Faraday

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday) establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional [Escriba texto]

Página 11

a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:

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. 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.

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 V que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente I que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la [Escriba texto]

Página 12

noción de resistencia eléctrica R; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre V e I:

La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía con la corriente,1 2 y en la misma, V corresponde a la diferencia de potencial, R a la resistencia e I 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).

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:

Donde I corresponde al fasor corriente, V al fasor tensión y Z a la impedancia.

Conclusión

Este trabajo fue de gran ayuda ya que pude obtener más conocimientos sobre los temas abordados que principalmente todos estos se relacionan en un solo tema que es la electricidad uno de estos temas fue el electromagnetismo que nos dice que es una rama de la física que estudia la electricidad y el magnetismo nos dice da a [Escriba texto]

Página 13

conocer que es una teoría que es una teoría de campos y que para que esta se manifieste depende de la posición en el espacio y del tiempo otro de estos temas fue la corriente eléctrica que esta nos da a conocer cómo es que se puede generar la electricidad y para esto también se hace el uso del magnetismo la corriente eléctrica nos dice que es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material y esta se debe la carga de electrones también habla sobre los imanes que nos dice que es un campo conductor de energía y que está compuesto por polos también nos da a conocer que existen distintos tipos de imanes como son los naturales los artificiales temporales y permanentes y por ultimo las leyes de Lenz Faraday y Ohm que estas nos dan a conocer distintas fórmulas de electricidad así como de el magnetismo para que esto se dé se hace el uso de unidades de medida como amperes volts entre otros. Fueron de gran utilidad los temas anteriores pues obtuve más conocimiento sobre ellos y de este modo podre facilitarme futuros ejercicios o problemas que se presenten durante el transcurso de la materia de temas de física.

Referencias digitales

https://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo http://www.fisicapractica.com/fuerza-electrica.php http://www.definicionabc.com/ciencia/corriente-electrica.php

[Escriba texto]

Página 14

https://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Lenz http://espaciociencia.com/ley-de-faraday-induccion-electromagnetica/ https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm

[Escriba texto]

Página 15