ELECTROMAGNETISMO Flashcards
EFECTO CUALITATIVO ENTRE CUERPOS CARGADOS ELÉCTRICAMENTE
Cuando dos cuerpos están cargados eléctricamente, pueden interactuar de las siguientes maneras
–Repulsión: Si los dos cuerpos tienen el mismo tipo de carga (ambos positivos o ambos negativos), se repelen entre sí.
–Atracción: Si los cuerpos tienen cargas diferentes (uno positivo y el otro negativo), se atraen.
–Neutralidad: Si los cuerpos son eléctricamente neutros, es decir, tienen una cantidad igual de cargas positivas y negativas, no se repelen ni se atraen.
Además, en las interacciones entre cuerpos cargados eléctricamente, la carga eléctrica se conserva. Es decir, la carga puede transferirse de un cuerpo a otro, pero la carga total inicial del sistema es la misma antes y después de las interacciones
LEY DE COULOMB.
1.-La Ley de Coulomb establece que la fuerza entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de las magnitudes de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas
La fórmula de la Ley de Coulomb es:
F=k(q1q2/r^2)
F es la fuerza eléctrica entre las cargas.
q1 y q2 son las magnitudes de las cargas eléctricas.
r es la distancia entre las cargas.
k es la constante de Coulomb, cuyo valor es aproximadamente 8.99×109N⋅m2/C2
CAMPO ELECTRICO
El campo eléctrico es una propiedad del espacio que describe la fuerza que actúa sobre una carga eléctrica. Se puede entender como la influencia que una carga eléctrica ejerce sobre las otras cargas en su entorno
La fórmula para calcular el campo eléctrico E creado por una carga puntual q es:
E=k⋅q/ r^(2)
Donde:
E es el campo eléctrico.
q es la carga que crea el campo eléctrico.
r es la distancia desde el punto de interés hasta la carga.
k es la constante de Coulomb
LEY DE OHM Y POTENCIA ELECTRICA
–La Ley de Ohm establece que la corriente eléctrica (I) que circula por un conductor es directamente proporcional al voltaje (V) aplicado e inversamente proporcional a la resistencia (R) del conductor.
I=V/R
I es la corriente eléctrica, medida en amperios (A).
V es el voltaje, medido en voltios (V).
R es la resistencia, medida en ohmios (Ω)
–La potencia eléctrica (P) es la tasa a la cual la energía eléctrica es transferida por un circuito eléctrico.
P=V⋅I
Donde:
P es la potencia, medida en vatios (W).
V es el voltaje, medido en voltios (V).
I es la corriente eléctrica, medida en amperios (A)
—Estas dos leyes son fundamentales para entender los circuitos eléctricos y cómo se relacionan la corriente, el voltaje, la resistencia y la potencia
CIRCUITOS
Un circuito eléctrico es un camino cerrado por el que puede circular la corriente eléctrica
Se compone de varios elementos
1.-Generador de Corriente:
Crea una diferencia de potencial entre dos áreas de su estructura llamadas polos. El generador de corriente más comúnmente utilizado es la pila
2.-Conductor de Conexión:
Permite unir los polos del generador. Normalmente, el conductor más empleado son los cables formados por hilos de cobre u otro elemento metálico
3.-Dispositivos Adicionales:
Estos pueden incluir interruptores, que detienen o abren el paso de la corriente eléctrica de forma manual; receptores eléctricos, que transforman la energía eléctrica en otros tipos de energía (como motores, lámparas de incandescencia, LEDs, resistencias, etc.); y aparatos eléctricos de medida, que permiten conocer el valor de las magnitudes del circuito en determinados puntos (como amperímetros, voltímetros)
CIRCUITOS DE RESISTENCIA
Los circuitos de resistencia son circuitos que contienen una o más resistencias como componentes
Las resistencias pueden estar conectadas de diferentes maneras, principalmente en serie, en paralelo o una combinación de ambas (conocida como conexión mixta)
Circuitos de Resistencia en Serie
-La intensidad de corriente es constante en cada resistencia.
-La resistencia total del circuito es igual a la suma de todas las resistencias:
Rt=R1+R2+R3
-La diferencia de potencial o voltaje total es igual a la suma de los voltajes en cada resistencia: Vt=V1+V2+V3
Circuitos de Resistencia en Paralelo
La intensidad de corriente total es igual a la suma de todas las intensidades en cada resistencia:
It=I1+I2+I3
La resistencia total del circuito se obtiene de la siguiente fórmula:
1/Rt=1/R1+1/R2+1/R3
La diferencia de potencial o voltaje total es constante en todas las resistencias:
Vt=V1=V2=V3
Circuitos de Resistencia Mixtos
Los circuitos de resistencias mixtos son los conjuntos de resistencias conectados en serie y en paralelo en un solo circuito
CIRCUITOS DE CONDENSADORES
Los circuitos de condensadores son circuitos que contienen uno o más condensadores como componentes. Los condensadores, también llamados capacitores, son dispositivos capaces de almacenar energía en un campo eléctrico. La propiedad llamada capacitancia, es igual a la carga almacenada entre la diferencia de potencial
Circuitos de Condensadores en Serie
–La carga total es constante:
Qt=Q1=Q2=Q3
–La capacitancia total es igual a:
1/Ct=1/C1+1/C2+1/C3
–La diferencia de potencial o voltaje total es igual a la suma de los voltajes en cada resistencia:
Vt=V1+V2+V3
Circuitos de Condensadores en Paralelo
La capacitancia total es igual a la suma de las capacitancias: Ct=C1+C2+C3
La carga total es igual a la suma de las cargas en cada capacitancia: Qt=Q1+Q2+Q3
La diferencia de potencial o voltaje total es constante:
Vt=V1=V2=V3
CAMPO MAGNÉTICO
–Un campo magnético es una representación matemática de cómo las fuerzas magnéticas se distribuyen en el espacio que rodea a una fuente magnética
–Una característica fundamental de los campos magnéticos es que son dipolares: poseen un polo Norte y un polo Sur, a los que también se les dice polo positivo y polo negativo
– Los campos magnéticos siempre tienen asociados dos polos. Como consecuencia, las líneas del campo magnético son siempre cerradas, como en el caso del imán: salen del polo norte y llegan al polo sur
–Para que exista un campo magnético debe existir una fuente de energía magnética (como un imán), una carga en movimiento o una corriente eléctrica
INDUCCIÓN ELECTROMAGÉTICA
–es un fenómeno fundamental en la física que describe cómo un campo magnético puede influir en un circuito eléctrico cercano
–Fue descubierta por el científico Michael Faraday en 1831
–es la base de muchos dispositivos electromecánicos como transformadores, generadores y motores eléctricos
–La ley de Faraday de la inducción electromagnética establece que el voltaje inducido en cualquier circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con la que cambia el flujo magnético que pasa a través de una superficie limitada por ese circuito
–Matemáticamente, la ley de Faraday se puede expresar de la siguiente manera:
EMF=−(dΦB/dt)
Donde EMF es la fuerza electromotriz, dΦB es la tasa de cambio del flujo magnético y dt es el cambio en el tiempo.
–La constante negativa refleja la Ley de Lenz, que establece que la dirección de la corriente inducida siempre se opone al cambio en el flujo magnético
RELACIÓN ENTRE CAMPO MAGNÉTICO Y ELÉCTRICO
– juntos forman lo que se conoce como electromagnetismo
Generación de Campos: Una carga eléctrica en movimiento genera un campo magnético. De la misma forma, un campo magnético variable puede inducir el movimiento de una carga eléctrica, produciendo una corriente eléctrica
Fuerzas: La magnitud de la fuerza que actúa sobre una carga q, que se mueve a una velocidad v, producida por un campo magnético B perpendicular a la velocidad v, es de la misma magnitud que la producida por un campo eléctrico E, perpendicular tanto a v y a B1.
Ondas Electromagnéticas: En una onda electromagnética, el campo eléctrico y el campo magnético son perpendiculares entre sí. Estas ondas, que incluyen la luz visible, las ondas de radio y los rayos X, entre otras, son una manifestación fundamental de la interacción entre los campos eléctricos y magnéticos
