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TANIA GIZETH VITERY ERAZO
CODIGO: 245022
DOCENTE: JAIME VILLALOBOS
Clase 09/Febrero del 2011
La materia tiene tres variedades:
Positivo
Negativo masa
Neutro
carga
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.
Alrededor de las cargas positiva y negativa hay un
campo eléctrico (E).
q
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).
El campo electromagnético lo representamos con una
línea llamada Energía.
q
E (t)
I (t)
B (t)
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.
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.
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)
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.
 Elementos de volumen:
 Densidad lineal de carga eléctrica:
;
Ley de Ampere
 Circulación: concepto modelado matemáticamente
así:
 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.
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.
Clase 09/ Marzo del 2011
 Flujo de E: es el E que atraviesa una superficie.
Por definición: ØE = E*A
+
q
+q
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.
 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.
q1
+
R1
R2
+
q2
 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
 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.
Cuando hay una carga eléctrica e interactúa con un E,
aparece una fuerza por ley de Coulomb:
Q
E
F
Ley de Newton
a
Ley de Coulomb Movimiento
v
x
Cinemática
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.
 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:
Clase 16/ Marzo del 2011
 Corriente eléctrica:
Cuando se pone voltaje en un circuito, aparecen
regiones equipotenciales, además de los campos
escalares (potenciales) aparecen E en cada punto.
La ausencia de lo negativo es lo positivo.
La corriente eléctrica es debida a cargas positivas que
se mueven por la ley de Coulomb.
 Resistencia: Oposición a que pase la corriente.
;
La constante es la resistividad intrínseca.
Ley de Ohm:
 Cuando las resistencias son en serie (a) la resistencia
equivalente es:
 Si las resistencias son en paralelo, la resistencia
equivalente es:
de donde
 Nodo: la sumatoria de las corrientes es igual a cero
“Ley de conservación de la carga eléctrica de
Kirchhoff”.
 Si hay una corriente de cargas positivas que van en
cierta dirección, siempre hay una corriente negativa en
dirección contraria.
Clase 23/ Marzo del 2011
 Ley de Ampere:
 Por Ley de Ampere, si hay una corriente eléctrica, hay
un campo magnético y viceversa.
El campo eléctrico va creciendo, se registra una
corriente, pero una vez el campo eléctrico llega al
máximo ya no hay corriente.
 La corriente generada por el cambio del
se llama
corriente de desplazamiento y a su vez esta
corriente genera un campo magnético.
La corriente de desplazamiento desaparece, cuando el
campo eléctrico deja de cambiar.
La fue la contribución de Maxwell y con la suma de
todas las ecuaciones o leyes del electromagnetismo,
visualizó las ondas electromagnéticas.
 Faraday
En el flujo de campo magnético que cambia con el
tiempo aparece un campo eléctrico.
 Corriente eléctrica inducida( ): desaparece cuando
el campo magnético deja de variar con el tiempo.
 Propagación de Ondas electromagnéticas:
Las ondas electromagnéticas se propagan a la
velocidad de la luz independientemente de la
frecuencia.