electricidad y magnetismo: introducción

J. Andrés Alanís Navarro - [email protected]

Electricidad y magnetismo


Aplicaciones: generadores eléctricos


Aplicaciones: precipitador electrostático


Aplicaciones: generador de Van de Graaf


Aplicaciones: Xerigrafía


Aplicaciones: almacenamiento de carga


Aplicaciones: circuitos eléctricos/electrónicos


Aplicaciones: circuitos eléctricos/electrónicos

X


Aplicaciones: levitación magnética


Levitación magnética


Aplicaciones: medicina


Aplicaciones: acelerador de partículas


Temario: electricidad

IntroducciónCampos eléctricosLey de GaussPotencial eléctricoCapacitancia y materiales dieléctricosCorriente y resistencia (eléctricas)Circuitos de corriente directa


Campos magnéticosFuente de campo magnéticoLey de FaradayInductanciaCircuitos de corriente alternaOndas electromagnéticas

Temario: magnetismo


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)


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.


Introducción

Primeras evidencias del magnetismo

China: 2000 a.C.

Grecia: 700 a.C.


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.


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.


Introducción

Año 1873James Clerk MaxwellTeoría electromagnética: Ecuaciones de Maxwell

Esta teoría explica todos los fenómenos electromagnéticos conocidos en la actualidad.


Introducción

Fuerzas fundamentales de la naturaleza


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.


Benjamin Franklin (1706-1790)

Determinó que existen dos tipos de cargas eléctricas: positiva y negativa, concluyó que:


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


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


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


Robert Milikan (1868-1953)

La carga de un electrón es: q = -e

La carga de un protón es: q = +e


La materia, neutra y sin carga, contiene tantas cargas positivas (protones en el núcleo del átomo) como negativas (electrones).


Símbología de circuitos eléctricosResistencia eléctrica


Símbología de circuitos eléctricosFuente de tensión eléctrica (FEM)


Símbología de circuitos eléctricos


Circuito básico

electricidad y magnetismo: introducción

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