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INVESTIGACION DE
FISICA
Gisela Edith Prez Prez
Ofimtica 6to.
Temas de fsica
Ing. Maugro Joseim Gmez Roblero
24 de febrero 2016
1
INDICE
Introduccin...3
Electromagnetismo...4
Fuerza elctrica.5
Corriente elctrica....6
Imanes..15
Ley de Lenz.19
Ley de Faraday...21
Ley de Ohm.24
Conclusin...27
Referencias electrnicas...28
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OBJETIVOS
Aprender a observar la relacin que tienen todos estos temas.
Observar cmo es que se presentan cada uno de los temas en la fsica
Apreciar la funcin que tienen todos estos temas en la fsica
Aprender la importancia que tienen los descubrimientos que realizaron los
autores en sus leyes
3
INTRODUCCION
Al realizar esa investigacin podr apreciarse como es que se dan cada uno de los
fenmenos encontrados en la naturaleza, podr observarse que relacin tienen los
temas unos con otros.
La fsica abarca gran variedad de temas y estos a la vez tienen distintas leyes y en
esta investigacin podr apreciarse tres de las leyes que se relacionan entre s,
puede apreciarse tambin las correcciones que hacan los autores de estas leyes
ante las dems.
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Electromagnetismo
El electromagnetismo es una rama de la fsica que estudia y unifica los fenmenos
elctricos y magnticos en una sola teora, cuyos fundamentos fueron sentados por
Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk
Maxwell. La formulacin consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que
relacionan el campo elctrico, el campo magntico y sus respectivas fuentes
materiales (corriente elctrica, polarizacin elctrica y polarizacin magntica),
conocidas como ecuaciones de Maxwell.
El electromagnetismo es una teora de campos; es decir, las explicaciones y
predicciones que provee se basan en magnitudes fsicas vectoriales o tensoriales
dependientes de la posicin en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo
describe los fenmenos fsicos macroscpicos en los cuales intervienen cargas
elctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos elctricos y
magnticos y sus efectos sobre las sustancias slidas, lquidas y gaseosas. Por ser
una teora macroscpica, es decir, aplicable slo a un nmero muy grande de
partculas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de stas, el
electromagnetismo no describe los fenmenos atmicos y moleculares, para los que
es necesario usar la mecnica cuntica.
El electromagnetismo es considerado como una de las cuatro fuerzas fundamentales
del universo actualmente conocido.
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Fuerza elctrica
Entre dos o ms cargas aparece una fuerza denominada fuerza elctrica cuyo
mdulo depende del valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras
que su signo depende del signo de cada carga.
Las cargas del mismo signo se repelen entre s, mientras que las de distinto signo se
atraen.
La fuerza entre dos cargas se calcula como:
q1, q2 = Valor de las cargas 1 y 2
d= Distancia de separacin entre las cargas
Fe= Fuerza elctrica
La fuerza es una magnitud vectorial, por lo tanto adems de determinar el mdulo se
deben determinar direccin y sentido.
Direccin de la fuerza elctrica
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Si se trata nicamente de dos cargas, la direccin de la fuerza es co-lineal a la recta
que une ambas cargas.
Sentido de la fuerza elctrica
El sentido de la fuerza actuante entre dos cargas es de repulsin si ambas cargas
son del mismo signo y de atraccin si las cargas son de signo contrario.
Fuerzas originadas por varias cargas sobre otra
Si se tienen varias cargas y se quiere hallar la fuerza resultante sobre una de ellas, lo
que se debe hacer es plantear cada fuerza sobre la carga (una por cada una de las
otras cargas). Luego se tienen todas las fuerzas actuantes sobre esta carga y se
hace la composicin de fuerzas, con lo que se obtiene un vector resultante.
Campo elctrico
El campo elctrico existe cuando existe una carga y representa el vnculo entre sta
y otra carga al momento de determinar la interaccin entre ambas y las fuerzas
ejercidas. Tiene carcter vectorial (campo vectorial) y se representa por medio de
lneas de campo. Si la carga es positiva, el campo elctrico es radial y saliente a
dicha carga. Si es negativa es radial y entrante.
La unidad con la que se mide es:
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La letra con la que se representa el campo elctrico es la E.
Al existir una carga sabemos que hay un campo elctrico entrante o saliente de la
misma, pero ste es comprobable nicamente al incluir una segunda carga
(denominada carga de prueba) y medir la existencia de una fuerza sobre esta
segunda carga.
Algunas caractersticas
- En el interior de un conductor el campo elctrico es 0.
- En un conductor con cargas elctricas, las mismas se encuentran en la superficie.
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CORRIENTE ELECTRICA
Es el flujo de carga elctrica por unidad de tiempo que recorre un material. 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 elctrica, puesto que se trata de un
movimiento de cargas, produce un campo magntico, un fenmeno que puede
aprovecharse en el electroimn.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente elctrica es
el galvanmetro que, calibrado en amperios, se llama ampermetro, colocado en
serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir.
La corriente elctrica est definida por
convenio en sentido contrario al
desplazamiento de los electrones.
Conduccin elctrica
Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible
el paso de la electricidad a travs del mismo. Los electrones libres, aunque existen
en el material, no se puede decir que pertenezcan a algn tomo determinado.
Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta
desde ese lugar a otro en dicha regin. Supongamos que la carga se mueve a travs
de un alambre. Si la carga q se transporta a travs de una seccin transversal dada
del alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a travs del
alambre es:
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Aqu q est dada en culombios, t en segundos, e I en amperios. Por lo cual, la
equivalencia es:
Una caracterstica de los electrones libres es que, incluso sin aplicarles un campo
elctrico desde afuera, se mueven a travs del objeto de forma aleatoria debido a la
energa calrica. En el caso de que no hayan aplicado ningn campo elctrico,
cumplen con la regla de que la media de estos movimientos aleatorios dentro del
objeto es igual a cero. Esto es: dado un plano irreal trazado a travs del objeto, si
sumamos las cargas (electrones) que atraviesan dicho plano en un sentido, y
sustraemos las cargas que lo recorren en sentido inverso, estas cantidades se
anulan.
Cuando se aplica una fuente de tensin externa (como, por ejemplo, una batera) a
los extremos de un material conductor, se est aplicando un campo elctrico sobre
los electrones libres. Este campo provoca el movimiento de los mismos en direccin
al terminal positivo del material (los electrones son atrados [tomados] por el terminal
positivo y rechazados [inyectados] por el negativo). Es decir, los electrones libres son
los portadores de la corriente elctrica en los materiales conductores.
Si la intensidad es constante en el tiempo, se dice que la corriente es continua; en
caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni disminucin
de carga en ningn punto del conductor, la corriente es estacionaria.
Para obtener una corriente de 1 amperio, es necesario que 1 culombio de carga
elctrica por segundo est atravesando un plano imaginario trazado en el material
conductor.
El valor I de la intensidad instantnea ser:
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Si la intensidad permanece constante, en cuyo caso se denota Im, utilizando
incrementos finitos de tiempo se puede definir como:
Si la intensidad es variable la frmula anterior da el valor medio de la intensidad en el
intervalo de tiempo considerado.
Segn la ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual a la tensin (o voltaje)
dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:
Haciendo referencia a la potencia, la intensidad equivale a la raz cuadrada de la
potencia dividida por la resistencia. En un circuito que contenga varios generadores y
receptores, la intensidad es igual a:
Donde es el sumatorio de las fuerzas electromotrices del circuito, es la suma
de todas las fuerzas contra electromotrices, es la resistencia equivalente del
circuito, es la suma de las resistencias internas de los generadores y es el
sumatorio de las resistencias internas de los receptores.
Intensidad de corriente en un elemento de volumen: , donde
encontramos n como el nmero de cargas portadoras por unidad de volumen dV; q
refirindose a la carga del portador; v la velocidad del portador y finalmente dS como
el rea de la seccin del elemento de volumen de conductor.
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Corriente alterna
Artculo principal: Corriente alterna
Onda senoidal.
Voltaje de las fases de un sistema trifsico. Entre cada una de las fases hay un
desfase de 120.
Esquema de conexin.
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Conexin en tringulo y en estrella.
Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en espaol y AC en ingls,
de alternating current) a la corriente elctrica en la que la magnitud y direccin varan
cclicamente. La forma de onda de la corriente alterna ms comnmente utilizada es
la de una onda sinoidal. En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma
en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.
El sistema usado hoy en da fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla, y la
distribucin de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse.
Otros que contribuyeron al desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien
Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre los aos 1881 y 1889. La corriente
alterna super las limitaciones que aparecan al emplear la corriente continua (CC),
la cual constituye un sistema ineficiente para la distribucin de energa a gran escala
debido a problemas en la transmisin de potencia.
La razn del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los problemas de
trasmisin de potencia, viene determinada por su facilidad de transformacin,
cualidad de la que carece la corriente continua. La energa elctrica trasmitida viene
dada por el producto de la tensin, la intensidad y el tiempo. Dado que la seccin de
los conductores de las lneas de transporte de energa elctrica depende de la
intensidad, se puede, mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos
valores (alta tensin), disminuyendo en igual proporcin la intensidad de corriente.
Esto permite que los conductores sean de menor seccin y, por tanto, de menor
costo; adems, minimiza las prdidas por efecto Joule, que dependen del cuadrado
de la intensidad. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanas, el voltaje
puede ser de nuevo reducido para permitir su uso industrial o domstico de forma
cmoda y segura.
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Las frecuencias empleadas en las redes de distribucin son 50 y 60 Hz. El
valor depende del pas.
Corriente trifsica
Artculo principal: Sistema trifsico
Se denomina corriente trifsica al conjunto de tres corrientes alternas de
igual frecuencia, amplitud y valor eficaz que presentan una diferencia de fase entre
ellas de 120, y estn dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes
que forman el sistema se designa con el nombre de fase.
La generacin trifsica de energa elctrica es ms comn que la monofsica y
proporciona un uso ms eficiente de los conductores. La utilizacin de electricidad en
forma trifsica es mayoritaria para transportar y distribuir energa elctrica y para su
utilizacin industrial, incluyendo el accionamiento de motores. Las corrientes
trifsicas se generan mediante alternadores dotados de tres bobinas o grupos de
bobinas, arrolladas en un sistema de tres electroimanes equidistantes angularmente
entre s.
Los conductores de los tres electroimanes pueden conectarse en estrella o en
tringulo. En la disposicin en estrella cada bobina se conecta a una fase en un
extremo y a un conductor comn en el otro, denominado neutro. Si el sistema est
equilibrado, la suma de las corrientes de lnea es nula, con lo que el transporte puede
ser efectuado usando solamente tres cables. En la disposicin en tringulo o delta
cada bobina se conecta entre dos hilos de fase, de forma que un extremo de cada
bobina est conectado con otro extremo de otra bobina.
El sistema trifsico presenta una serie de ventajas tales como la economa de sus
lneas de transporte de energa (hilos ms finos que en una lnea monofsica
equivalente) y de los transformadores utilizados, as como su elevado rendimiento de
los receptores, especialmente motores, a los que la lnea trifsica alimenta con
potencia constante y no pulsada, como en el caso de la lnea monofsica.
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Tesla fue el inventor que descubri el principio del campo magntico rotatorio en
1882, el cual es la base de la maquinaria de corriente alterna. l invent el sistema
de motores y generadores de corriente alterna polifsica que da energa al planeta.
Corriente monofsica
Artculo principal: Sistema monofsico
Se denomina corriente monofsica a la que se obtiene de tomar una fase de la
corriente trifsica y un cable neutro. En Espaa y dems pases que utilizan valores
similares para la generacin y trasmisin de energa elctrica, este tipo de corriente
facilita una tensin de 230 voltios, lo que la hace apropiada para que puedan
funcionar adecuadamente la mayora de electrodomsticos y luminarias que hay en
las viviendas.
Desde el centro de transformacin ms cercano hasta las viviendas se disponen
cuatro hilos: un neutro (N) y tres fases (R, S y T). Si la tensin entre dos fases
cualesquiera (tensin de lnea) es de 400 voltios, entre una fase y el neutro es de
230 voltios. En cada vivienda entra el neutro y una de las fases, conectndose varias
viviendas a cada una de las fases y al neutro; esto se llama corriente monofsica. Si
en una vivienda hay instalados aparatos de potencia elctrica alta (aire
acondicionado, motores, etc., o si es un taller o una empresa industrial)
habitualmente se les suministra directamente corriente trifsica que ofrece una
tensin de 400 voltios.
Corriente elctrica estacionaria
Artculo principal: Corriente elctrica estacionaria
Se denomina corriente elctrica estacionaria, a la corriente elctrica que se produce
en un conductor de forma que la densidad de carga de cada punto del conductor
es constante, es decir que se cumple que:
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IMANES
Un imn es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que
atrae a otros imanes y/o metales ferromagnticos (por ejemplo, hierro, cobalto, nquel
y aleaciones de estos). Puede ser natural o artificial.
Los imanes naturales mantienen su campo magntico continuo, a menos que sufran
un golpe de gran magnitud o se les aplique cargas magnticas 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 imn natural es un mineral con propiedades magnticas (magnetita). Un imn
artificial es un cuerpo de material ferromagntico al que se ha comunicado la
propiedad del magnetismo. Un imn permanente est fabricado en acero imantado.
Un imn temporal, pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que provoca el
magnetismo. Un electroimn es una bobina (en el caso mnimo, una espiral) por la
cual circula corriente elctrica.
1. Imanes naturales; la magnetita es un potente imn natural, tiene la propiedad
de atraer todas las sustancias magnticas. Su caracterstica de atraer trozos
de hierro es natural. Est compuesta por xido de hierro. Las sustancias
magnticas son aquellas que son atradas por la magnetita.
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2. Imanes artificiales permanentes; las sustancias magnticas que al frotarlas
con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo
su propiedad de atraccin.
3. Imanes artificiales temporales; aquellos que producen un campo magntico
slo cuando circula por ellos una corriente elctrica. Un ejemplo es el
electroimn.
Usos
Los imanes se utilizan de muy diversas formas: en discos duros, altavoces o
parlantes, pegatinas (figuras que se adhieren a las neveras), brjulas, cierres para
heladeras o congeladores, paredes magnticas, llaves codificadas, bandas
magnticas de tarjetas de crdito o dbito, bocinas, motores, como un interruptor
bsico, como detector de billetes falsos, generadores, detectores de metales, para el
cierre de mobiliario. Algunos de estos aparatos pueden daarse si se les aplica una
cierta cantidad de magnetismo opuesto.
Partes de un imn
Eje magntico: barra de la lnea que une los dos polos.
Lnea neutral: lnea de la superficie de la barra que separa las zonas
polarizadas.
Polos: los dos extremos del imn donde las fuerzas de atraccin son ms
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 atraccin entre negativo y negativo o positivo y positivos,
sino que hay atraccin de positivo a negativo
Polos magnticos
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Lneas de fuerza de un imn, visualizadas mediante limaduras de hierro extendidas
sobre una cartulina.
Si se trata tanto de un tipo de imn como de otro, la mxima fuerza de atraccin se
halla en sus extremos, llamados polos. Un imn consta de dos polos,
denominados polo norte y polo sur. Los polos iguales se repelen y los polos distintos
se atraen. No existen polos aislados (vase mono polo magntico) y, por lo tanto, si
un imn se rompe en dos partes, se forman dos nuevos imanes, cada uno con su
polo norte y su polo sur, aunque la fuerza de atraccin del imn disminuye.
Entre ambos polos se crean lneas de fuerza, siendo estas lneas cerradas, por lo
que en el interior del imn tambin van de un polo al otro. Como se muestra en la
figura, pueden ser visualizadas esparciendo limaduras de hierro sobre una cartulina
situada encima de una barra imantada; golpeando suavemente la cartulina, las
limaduras se orientan en la direccin de las lneas de fuerza.
Polaridad de un imn
Para determinar los polos de un imn se considera la tendencia de ste a orientarse
segn los polos magnticos de la Tierra, que es un gigantesco imn natural: el polo
norte del imn se orienta hacia el polo norte magntico, que est prximo al polo
norte geogrfico, pues en un sentido estrictamente magntico es un polo sur,
mientras que el polo sur de un imn se orienta hacia el polo sur magntico, que est
prximo al polo sur geogrfico, pues en un sentido estrictamente magntico es un
polo norte. El ngulo comprendido entre el norte magntico local, indicado por una
brjula, y el norte verdadero (o norte geogrfico) se denomina declinacin magntica.
Magnetizacin
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La magnetizacin de un objeto es el valor local de su momento angular-magntico
por unidad de volumen, usualmente denotado M, con unidades A/m. Es un campo
vectorial, ms all que simplemente un vector (como el momento magntico), porque
las diferentes secciones de una barra magntica generalmente estn magnetizadas
con diferentes direcciones y fuerzas. Una buena barra magntica puede tener un
momento magntico de magnitud 0,1 Am y de volumen de 1 cm, o 0,000001 m;
por tal razn el promedio de la magnitud de magnetizacin es de 100 000 A/m. El
acero puede tener una magnetizacin de alrededor de un milln de A/m.
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LEY DE LENZ
La ley de Lenz para el campo electromagntico relaciona cambios producidos en el
campo elctrico en un conductor con la variacin de flujo magntico en dicho
conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los
campos elctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variacin del
flujo magntico que las induce. Esta ley se llama as en honor del fsico germano-
bltico Heinrich Lenz, quien la formul en el ao 1834. En un contexto ms general
que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia ms
del principio de conservacin de la energa aplicado a la energa del campo
electromagntico.
Formulacin
La polaridad de una tensin inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo
campo magntico se opone siempre a las variaciones del campo existente producido
por la corriente original.
El flujo de un campo magntico uniforme a travs de un circuito plano viene dado
por:
Dnde:
= Flujo magntico. La unidad en el SI es el weber (Wb).
= Induccin magntica. La unidad en el SI es el tesla (T).
= Superficie definida por el conductor.
= ngulo que forman el vector perpendicular a la superficie definida por el
conductor y la direccin del campo.
Si el conductor est en movimiento el valor del flujo ser:
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A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo
magntico:
En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensin inducida en cada instante
tiene por valor:
Donde es el voltaje inducido, d/dt es la tasa de variacin temporal del flujo
magntico y N el nmero de espiras del conductor. La direccin del voltaje
inducido (el signo negativo en la frmula) se debe a la oposicin al cambio de flujo
magntico.
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LEY DE FARADAY
La ley de induccin electromagntica 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 magntico que atraviesa
una superficie cualquiera con el circuito como borde:
(*)
Donde es el campo elctrico, es el elemento infinitesimal del contorno C, es
la densidad de campo magntico y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C.
Las direcciones del contorno C y de estn dadas por la regla de la mano
derecha.
Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realiz
en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generacin de electricidad.
Experimento de Faraday que muestra la induccin entre dos espiras de cable: La
batera (derecha) aporta la corriente elctrica
que fluye a travs de una pequea espira (A),
creando un campo magntico. Cuando las
espiras son estacionarias, no aparece ninguna
corriente inducida. Pero cuando la pequea
espira se mueve dentro o fuera de la espira
grande (B), el flujo magntico a travs de la
espira mayor cambia, inducindose una
corriente que es detectada por el galvanmetro (G).
Formas alternativas
Ntese que la frmula (*) permite intercambiar el orden de la integral de superficie y
la derivada temporal siempre y cuando la superficie de integracin no cambie con el
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tiempo. Por medio del teorema de Stokes puede obtenerse una forma diferencial de
esta ley:
sta es una de las ecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones
fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes
del electromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando as
al electromagnetismo.
En el caso de un inductor con N vueltas de alambre, la frmula anterior se transforma
en:
Donde V es el voltaje inducido y d/dt es la tasa de variacin temporal del flujo
magntico . El sentido del voltaje inducido (el signo negativo en la frmula) se debe
a la ley de Lenz.
Significado fsico
La ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas sern de un sentido tal que se
opongan a la variacin del flujo magntico que las produjo. Esta ley es una
consecuencia del principio de conservacin de la energa.
La polaridad de una tensin inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo
campo magntico se opone siempre a las variaciones del campo existente producido
por la corriente original.
El flujo de un campo magntico uniforme a travs de un circuito plano viene dado por
un campo magntico generado en una tensin disponible con una circunstancia
totalmente proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el
campo elctrico.
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Cuando un voltaje es generado por una batera, o por la fuerza magntica de
acuerdo con la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente
fuerza electromotriz o fem. La fem representa energa 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 disipacin de energa, como por ejemplo en una resistencia.
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LEY DE OHM
La ley de Ohm, postulada por el fsico y matemtico alemn 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 complet la ley introduciendo
la nocin de resistencia elctrica ; que es el factor de proporcionalidad que
aparece en la relacin entre e :
La frmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia vara
con la corriente,1 2 y en la misma, corresponde a la diferencia de potencial, a la
resistencia e a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes
en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios ()
y amperios (A).
Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuacin anterior, son:
vlida si 'R' no es nulo
vlida 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:3
Donde corresponde al fasor corriente, al fasor tensin y a la impedancia.
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Diagrama de la ley de Ohm
En un diagrama se muestran las tres formas de relacionar las magnitudes fsicas que
intervienen en la ley de Ohm, , e .
La eleccin de la frmula a utilizar depender del contexto en el que se aplique. Por
ejemplo, si se trata de la curva caracterstica I-V de un dispositivo elctrico como un
calefactor, se escribira como: I = V/R. Si se trata de calcular la tensin V en bornes
de una resistencia R por la que circula una corriente I, la aplicacin de la ley sera:
V= R I. Tambin es posible calcular la resistencia R que ofrece un conductor que
tiene una tensin V entre sus bornes y por el que circula una corriente I, aplicando la
frmula R = V/ I.
Tringulo de la ley de Ohm
Una forma mnemotcnica ms sencilla de recordar las relaciones entre las
magnitudes que intervienen en la ley de Ohm es el llamado "tringulo de la ley de
Ohm": para conocer el valor de una de estas magnitudes, se tapa la letra
correspondiente en el tringulo y las dos letras que quedan indican su relacin
(teniendo en cuenta que las que estn a una al lado de otra se multiplican, y cuando
quedan una encima de la otra se dividen como en un operador matemtico comn).
Ley de Ohm clsica
La ley de Ohm determina que para algunos materiales como la mayora de los
conductores metlicos la densidad de corriente y el campo elctrico se
relacionan a travs de una constante llamada conductividad, caracterstica de cada
sustancia.10 Es decir:
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Esta es la ley de Ohm en forma local, obtenida a partir de la nocin del campo
elctrico que acelera a los electrones que se desplazan libremente por el metal
conductor. Gracias a ella se ha obtenido la ley clsica o macroscpica:
Para los metales y casi todos los otros conductores, R es constante; esto es, no
depende de la cantidad de corriente. En algunos materiales, y notablemente en los
materiales semiconductores, R no es constante y este hecho es muy til
en rectificadores, amplificadores y otros aparatos.
Aquellos materiales cuya resistencia es constante se conocen como lineales u
hmicos, mientras que aquellos donde no es constante se los denomina no
lineales o no hmicos. En ciertos materiales no lineales, la relacin o curva
caracterstica Volt-Ampere, tiene algunos tramos lineales donde puede suponerse
que R es constante. Adems, los elementos no lineales pueden clasificarse
en simtricos y asimtricos; siendo los primeros aquellos cuyas
caractersticas no dependen de los sentidos de las corrientes ni de las
tensiones en sus extremos, y los segundos resultan aquellos cuyas
caractersticas son diferentes para distintos sentidos de las corrientes y de las
tensiones.
Esta ley contiene menos informacin, al ser escalar, que la ley para la densidad de
corriente (que incluye mdulo, direccin y sentido por su naturaleza vectorial).
No se puede considerar la ley de Ohm como una ley fundamental de la naturaleza ya
que solo la cumplen ciertos materiales por lo que se considera una relacin
emprica. Sin embargo, esta ley tiene aplicacin prctica para una gran variedad de
materiales, en especial los metales.
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CONCLUSIN
Al realizar esta investigacin pudo apreciarse la gran variedad de informacin que se
nos puede presentar sobre un tema en especfico.
Al hablar del electromagnetismo se entiende que es el encargado de estudiar los
campos tanto magnticos como elctricos, y que Michael Faraday y James Clerk
Maxwell fueron quienes formularon esto por primera vez.
Al hablar de fuerza elctrica nos referimos a que es aquella que se da entre dos o
ms cargas, dice que las cargas de signos iguales se repelen y las de signo contrario
se atraen, la fuerza elctrica cuenta tambin con campo elctrico y se da cuando
existe una carga que a su vez representa un vnculo entre sta y otra carga.
Corriente elctrica se da por el movimiento interno de las cargas en un determinado
material es decir el materias que las contiene, estas al realizar dicho movimiento
genera un campo magntico.
Los imanes son cuerpos que contienen o transmiten electromagnetismo y esto
permite que atraiga otros imanes e incluso metales, existen tres tipos de imanes que
son los naturales, los temporales y los permanentes. Los imanes pueden utilizarse
para muchas cosas como son bocinas, altavoces e incluso en brjulas.
En la ley de Lenz y en la de Faraday se relacionan porque hablan tanto como el
campo elctrico como el magnetismo que vindolo bien se relacionan demasiado
porque prcticamente es lo mismo, y con la ley de Ohm pues tambin se relaciona
porque se refiere principalmente a la electricidad y est tambin forma parte de la
misma rama.
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REFERENCIAS ELECTRONICAS
https://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo
http://www.fisicapractica.com/fuerza-electrica.php
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