UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Facultad de Ciencias Físicas y Matemática

Carrera de Ingeniería Civil

Instalaciones Eléctricas

Cuaderno Virtual

Resumen primer Hemisemestre

Nombre: Jefferson Omar Cedeño Yánez

Semestre: Sexto

Paralelo: Segundo

Fecha: 24-11-2015

Ing. Miltón Roldán

CAPÍTULO 1

(22-09-2015)

CAMPOS ELÉCTRICOS Y CAMPOS MAGNÉTICOS

Estructura Atómica

El átomo está formado por un núcleo en que se encuentran protones y neutrones alrededor del cual en orbitas giran electrones.

Los protones tienen comportamiento eléctrico positivo, los electrones tienen comportamiento eléctrico negativo. La carga eléctrica del protón es igual a la carga eléctrica del electrón y que mutuamente se neutralizan. La unión del protón y el electrón da lugar al neutrón.

En estado natural los átomos tienen el mismo número de protones que de electrones por tanto su comportamiento eléctrico es neutro pero si por alguna razón el átomo pierde electrones, habrían más protones que electrones y el átomo será pósito, si gana electrones habrá más electrones que protones y su comportamiento será negativo. El proceso de perder o ganar electrones que tienen los átomos se llama ionización.

Cuando un cuerpo presenta un comportamiento eléctrico, se dice que posee carga eléctrica o que es una carga.

Ion Positivo: es un átomo que perdió electrones. Ion Negativo: es un átomo que ganó electrones.

Carga Eléctrica

Es una magnitud física característica de los fenómenos eléctricos. La carga eléctrica es una propiedad de la materia que permite cuantificar la pérdida o ganancia de electrones. La carga eléctrica es una propiedad de los cuerpos. Cualquier trozo de materia puede adquirir carga eléctrica.

Campo: Es el espacio donde existe un efecto de diversas fuerzas

Campo Eléctrico

Es el espacio que rodea a una carga eléctrica puntual y en cuyos puntos una carga de prueba experimenta fuerzas de atracción o repulsión.

Carga Puntual: Es una carga que se considera fija en un lugar del espacio, se le representa con la letra “Q”, puede ser positiva o negativa.

Carga de Prueba: Es una carga que puede moverse fácilmente dentro de un campo eléctrico, se le representa con la letra “q”. Sirve para probar la existencia de campo eléctrico.

Ley de la Conservación de la Carga Eléctrica

“La carga eléctrica en el universo permanece constante, ni se crea ni se destruye, únicamente se transporta de unos cuerpos a otros”

Ley Cuantitativa de la Carga Eléctrica

“Cargas eléctricas de igual signo se repelen y cargas eléctricas de signo opuestos se atraen”

Fuerza Eléctrica

Entre dos o más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo módulo 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 sí, mientras que las de distinto signo se atraen.

ANEXO 1DEBER: consultar electrización, informe de la bibliografía, realizar un experimento y describir.

(29-09-2015)

Carga eléctrica: es una magnitud se la expresa con la letra Q tiene sentido y se lo mide en coulomb [C]Distancia: es una magnitud física que se la representa con la letra r, su unidad de medida es el metro.

LEY DE COULOMB

La ley de Coulomb puede expresarse como:

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.

La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.

Se nombra en reconocimiento del físico francés Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806), que la enunció en 1785 y forma la base de la electroestática.

De esta manera coulomb establece su relación para determinar la fuerza aplicada en un campo eléctrico, es la relación por cociente del producto de dos cargas sobre la distancia r entre ellas elevada al cuadrado.

FQ1Q2

r 2

A esta relación se le afecta por un factor k que dependerá del medio en el cual se mueven las cargas y finalmente se expresa así:

F=k∗Q1Q2

r2

De donde k en el vacío es igual 9*109 Nm2/C2

F=9∗109∗Q1Q2

r2

Si las cargas no se mueven en el vacío es necesario determinar k mediante la expresión:

k= 14 πε

10cmF1-2F2-1

Q1 Q2

+ Q1

+ q+ q

+ q

E

E

E

Donde ε es la permeabilidad del medio, cabe recalcar que se termina el k absoluto de un medio mas no el relativo.Ejercicio:

Q1=4 μC ¿Q2=6 μC ¿

F=9∗109∗( 4∗10−6+6∗10−6 )

0,102

F=21,6 NF1−2=21,6 i NF2−1=−21,6 i N

Experimento máquina de van de Graf. Analizar la electrización de un material y como este puede transmitirse en un medio como el aire.

ANEXO 2DEBER: informe máquina de van der Graf, valores permitividad, ejercicio.

(06-10-2015)

Intensidad de campo (E):

E=FQ

[N ][Q ]

Magnitud física, es la razón entre la fuerza sobre la carga dentro de un campo eléctrico.

También se lo puede expresar de la siguiente manera:

E=k∗Q1

r2

LÍNEAS DE FUERZA DE CAMPO ELÉCTRICO

Son las líneas imaginarias que describiría una carga de prueba ante la existencia de un campo eléctrico. Véase en el siguiente dibujo cómo son (sobre todo es significativo observar su dirección, sentido).

No olvidemos que tanto la intensidad como el campo, son magnitudes vectoriales de forma que si Q´ es positiva, el campo y la fuerza tienen el mismo sentido y si la carga es negativa, tienen sentidos opuestos.

Experimento 1: Potencial de ionización de los gases.

ANEXOS 3DEBER: informe experimento 1, realizar una simulación de campo eléctrico con mínimo tres cargas en el programa PHET.

(13-09-2015)

CAMPOS ELÉCTRICOS Y CAMPOS MAGNÉTICOS

POTENCIAL ELÉCTRICO

El potencial eléctrico o potencial electrostático en un punto, es el trabajo que debe realizar un campo electrostático para mover una carga positiva desde dicho punto hasta el punto de referencia, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que

debe realizar una fuerza externa para traer una carga positiva unitaria q desde el punto de referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica a velocidad constante. Matemáticamente se expresa por:

El potencial eléctrico sólo se puede definir para un campo estático producido por cargas que ocupan una región finita del espacio. Para cargas en movimiento debe recurrirse a los potenciales de Liénard-Wiechert para representar un campo electromagnético que además incorpore el efecto de retardo, ya que las perturbaciones del campo eléctrico no se pueden propagar más rápido que la velocidad de la luz. Si se considera que las cargas están fuera de dicho campo, la carga no cuenta con energía y el potencial eléctrico equivale al trabajo necesario para llevar la carga desde el exterior del campo hasta el punto considerado. La unidad del Sistema Internacional es el voltio (V). Todos los puntos de un campo eléctrico que tienen el mismo potencial forman una superficie equipotencial. Una forma alternativa de ver al potencial eléctrico es que a diferencia de la energía potencial eléctrica o electrostática, él caracteriza sólo una región del espacio sin tomar en cuenta la carga que se coloca allí.

DIFERENCIA DE POTENCIAL ELÉCTRICO

Considérese una carga de prueba positiva qO en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservándose siempre en equilibrio. Si se mide el trabajo que debe hacer el agente que mueve la carga, la diferencia de potencial eléctrico se define como:

El trabajo WAB puede ser positivo, negativo o nulo. En estos casos el potencial eléctrico en B será respectivamente mayor, menor o igual que el potencial eléctrico en A. La unidad en el SI para la diferencia de potencial que se deduce de la ecuación anterior es Joule/Coulomb y se representa mediante una nueva unidad, el voltio, esto es: 1 voltio = 1 joule/coulomb.

CAMPOS MAGNÉTICOS

Introducción

El magnetismo está muy relacionado con la electricidad. El Electromagnetismo es la parte de la Física que estudia la relación entre corrientes eléctricas y campos magnéticos. Una carga eléctrica crea a su alrededor un campo eléctrico. El movimiento de la carga eléctrica produce un campo magnético.

Toda carga eléctrica que se mueve en el entorno de un campo magnético experimenta una fuerza. Dos cargas eléctricas móviles, no sólo están sometidas a las fuerzas electrostáticas que se ejercen mutuamente debidas a su carga, sino que además entre ellas actúan otras fuerzas electromagnéticas que dependen de los valores de las cargas y de las velocidades de éstas.

Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial. Específicamente, el campo magnético es un vector axial, como lo son los momentos mecánicos y los campos rotacionales.

Líneas mostrando el campo magnético de un imán de barra, producidas por limaduras de hierro sobre papel.

Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una propiedad cuántica fundamental, su espín. En la relatividad especial, campos eléctricos y magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos.

ANEXO 4DEBER: realizar una tabla de Excel donde conste el consumo mensual de electricidad en nuestra instalación domiciliaria.

(20-09-2015)CAMPO MAGÉTICO TERRESTRE

El campo magnético terrestre (también llamado campo geomagnético), es el campo magnético que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar; una corriente de partículas energéticas que emana del Sol. Su magnitud en la superficie de la Tierra varía de 25 a 65 µT (microteslas) ó (0,25-0,65 G).

-

+

Líneas de campo

V+

-

Las líneas de fuerza entran en la Tierra por el hemisferio norte. El campo magnético de la Tierra se atribuye a un efecto dinamo de circulación de corriente eléctrica, pero su dirección no es constante.

Al cabo de ciertos periodos de duración aleatoria (con un promedio de duración de varios cientos de miles de años), el campo magnético de la Tierra se invierte (el polo norte y sur geomagnético permutan su posición).

1) Experimento campo magnético en una barraEsquema del experimento

2) Experimento campo magnético en un solenoideEsquema del experimento

V+

-

V+

-

Imán

3) Experimento campo magnético en un conductor rectilíneoEsquema del experimento

4) Experimento fuerza magnéticaEsquema del experimento

ANEXO 5DEBER: Informe experimento unoInforme experimento dosInforme experimento tresInforme experimento cuatro

(27-09-2015)

CAMPO MAGNÉTICO EN CONDUCTORES

Conductor Rectilíneo

B= µI2πr

dónde:

B = Campo Magnético

I = Intensidad de Corriente Eléctrica

r = distancia perpendicular del conductor al punto.

µ = permeabilidad magnética.

Conductor Solenoide: B=µN Il

dónde:

B = Campo Magnético

V+

-

V

+

-

I

-

R1

R2

µ = permeabilidad magnética.

I = Intensidad de Corriente Eléctrica

N = Número de Espiras o vueltas que posee el solenoide.

l = longitud del solenoide

ANEXO 4DEBER: Consulta ciclotrón, norma AWG para cables, conductividad, resistividad, densidad, coeficiente de temperatura y tipos de materiales magnéticos.

CAPITULO 2

(17-11-2015)

Circuitos electricos:Potencial electrico

V=TrabajoQ

Diferencia de potencialVA-B

Un circuito electrico esta compuesto por: Fuente, consumidor y conductor.Para medir la cantidad de cargas electricas que pasan por el conductor se utiliza un amperimetro y para medir la diferencia de potencial en un circuito se necesita un violtimetro

R=∆VI

[V ][A ]

=ohm

P=V∗I=Tt=VQt

T=P∗t

V=TrabajoQ

Circuitos en serie

IT = I1 = I2 ……..= IN

V

+

-

I

-R1R2

VT = V1 +V2……….+ VN

RT = R1 +R2………..+ RN

PT = P1 +P2……….+ PN

ET = E1 +E2………..+ EN

Circuitos en paralelo:

IT = I1 + I2 ……..+ IN

VT = V1 =V2……….= VN

1/RT = 1/R1 + 1/R2………..+ 1/RN

PT = P1 +P2……….+ PN

ET = E1 +E2………..+ EN

ANEXO 1 : UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAINGENIERIA CIVIL

Instalaciones EléctricasConsulta 1

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 22-09-2015Fecha de entrega: 29-09-2015Tema: Electrización

Se denomina electrización al efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente, producido por un cuerpo eléctricamente neutro.

Algunos átomos tienen más facilidad para perder sus electrones que otros. Si un material tiende a perder algunos de sus electrones cuando entra en contacto con otro, se dice que es más positivo en la serie Triboeléctrica. Si un material tiende a capturar electrones cuando entra en contacto con otro material, dicho material es más negativo en la serie triboeléctrica.

Electrización por Inducción

La electrización por influencia o inducción es un efecto de las fuerzas eléctricas. Debido a que éstas se ejercen a distancia, un cuerpo cargado positivamente en las proximidades de otro neutro atraerá hacia sí a las cargas negativas, con lo que la región próxima queda cargada negativamente. Si el cuerpo cargado es negativo entonces el efecto de repulsión sobre los electrones atómicos convertirá esa zona en positiva. En ambos casos, la separación de cargas inducida por las fuerzas eléctricas es transitoria y desaparece cuando el agente responsable se aleja suficientemente del cuerpo neutro.

Electrización por Frotamiento

La electrización por frotamiento se explica del siguiente modo. Por efecto de la fricción, los electrones externos de los átomos del paño de lana son liberados y cedidos a la barra de

ámbar, con lo cual ésta queda cargada negativamente y aquél positivamente. En términos análogos puede explicarse la electrización del vidrio por la seda. En cualquiera de estos fenómenos se pierden o se ganan electrones, pero el número de electrones cedidos por uno de los cuerpos en contacto es igual al número de electrones aceptado por el otro, de ahí que en conjunto no hay producción ni destrucción de carga eléctrica. Esta es la explicación, desde la teoría atómica, del principio de conservación de la carga eléctrica formulado por Franklin con anterioridad a dicha teoría sobre la base de observaciones sencillas.

Electrización por Contacto

La electrización por contacto es considerada como la consecuencia de un flujo de cargas negativas de un cuerpo a otro. Si el cuerpo cargado es positivo es porque sus correspondientes átomos poseen un defecto de electrones, que se verá en parte compensado por la aportación del cuerpo neutro cuando ambos entran en contacto, El resultado final es que el cuerpo cargado se hace menos positivo y el neutro adquiere carga eléctrica positiva. Aun cuando en realidad se hayan transferido electrones del cuerpo neutro al cargado positivamente, todo sucede como si el segundo hubiese cedido parte de su carga positiva al primero. En el caso de que el cuerpo cargado inicialmente sea negativo, la transferencia de carga negativa de uno a otro corresponde, en este caso, a una cesión de electrones.

Bibliografía:

http://www.etitudela.com/Electrotecnia/principiosdelaelectricidad/cargaycampoelectricos/contenidos/01d56993080930f36.htmlhttp://fuerzaelectrica-equipo8.blogspot.com/2012/11/formas-de-electrizacion_7517.html

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Instalaciones Eléctricas

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 22-09-2015Fecha de entrega: 29-09-2015Tema: Experimento de Electricidad Estática

Muchas cosan pueden producir electricidad estática pero nosotros solo mencionaremos alguna, en este caso lo dedicaremos a peines o cualquier cosa de plástico o ámbar. Si frotamos un peine sobre nuestro pelo cuando esté limpio y muy seco cargaremos este peine con este tipo de electricidad, nosotros no la podremos ver pero si se pueden ver sus efectos.

Se cortan unos trocitos de papel de poco peso y se acercan al peine como se puede ver los trocitos de papel se pegan al peine.

Otro experimento consiste en hacer que el agua de en grifo se tuerza en su caída, para lograrlo haremos la misma técnica, es decir, frotar el peine con vuestro pelo unas cuantas veces y después acercarlo a la caída del agua del grifo cuando el caudal del agua sea muy pequeño.

De los experimentos realizados se puede concluir que:

La materia en general presenta cargas eléctricas de carácter positivo y negativo. Los con carga del mismo signo, se repelen mientras que los que tienen carga de signo

diferente se atraen. Al momento de hacer que dos cuerpos interaccionen estos transfieren su carga

eléctrica siendo así que uno de ellos queda sobrecargado de cargas positivas y el otro de negativas.

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Instalaciones Eléctricas

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 22-09-2015Fecha de entrega: 29-09-2015Tema: Informe Bibliografía

La bibliografía presente en el silabo de la materia de instalaciones eléctricas perteneciente al sexto semestre de ingeniería civil deberá ser verificada, la existencia de los libros tanto en la biblioteca de la universidad (biblioteca general) como a su vez deberá existir un aparatado de libros que se encuentren en la biblioteca de la facultad de ingeniería.Es por eso que a continuación se marcaran algunas imágenes de la existencia de los dos libros mencionados en el silabo de la materia:Tippens Paul, Física Conceptos y Aplicaciones

Serway, Raymond; Jewett, John Jr.: Física para Ciencias e Ingeniería con Física Moderna Volumen II

 

Q3 (-)

Q1 (+) Q2 (+)

F2-3

F1-2

F1-

13F3

-1

F2-1

F3-24cm

8cm

8.944cm 

ANEXO 2:UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

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Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 29-09-2015Fecha de entrega: 06-10-2015Tema: EJERCICIO

Datos:

Q1=10¿10−6C

Q2=15¿10−6C

Q3=5¿10−6C

RESOLUCIÓN:

F1−2=9¿109 (10¿10−6 ) (15¿10−6 )

(0.08 )2

F1−2=(210.94 i)N

F2−1=(−210.94 i)N

F3−1=9¿109 (10¿10−6 ) (5 ¿10−6 )

(0.04 )2

F3−1=(281.25 j )N

F1−3=(−281.25 j )N

F3−2=9¿109 (5¿10−6 ) (15 ¿10−6 )

(0.08944 )2

F3−2=84.38N

F3−2=(−75.47 i+37.73 j )N

F2−3=(75.47 i−37.73 j )N

F⃗1=F⃗21+ F⃗31

F⃗1=(−210.94 i⃗−281.25 j⃗) [N ]

F⃗1=(351.56,233 .13 °)

F⃗2=F⃗32+ F⃗12

F⃗2=[ (−75.47 i⃗+37.74 j⃗ )+210.94 i⃗ ] [N ]

F⃗2=(135.47 i⃗+37.74 j⃗ ) [N ]

F⃗2=(140.63,15 .57 °)

F⃗3=F⃗13+ F⃗23

F⃗3=[281.25 j⃗+(75.47 i⃗−37.74 j⃗ ) ] [N ]

F⃗3=(75.47 i⃗+243.51 j⃗ ) [N ]

F⃗2=(254.94,72 .78 °)

 

Q3 (-)

P Q2 (+)

E3

E2

4cm

8cm

SEGUNDA PARTE

RESOLUCIÓN:

E3=9∗109∗5∗10−6

0.042 [ NC ]E3=28125000 [ NC ]E⃗3=28125000 j⃗ [ NC ]E⃗3=(28125000,90° )

E2=9∗109∗15∗10−6

0.082 [ NC ]E2=21093750 [ NC ]E⃗2=−21093750 i⃗ [ NC ]E⃗2= (21093750,180° ) [ NC ]E⃗R=E⃗2+ E⃗3

E⃗R= (−21093750 i⃗+28125000 j⃗ ) [ NC ]

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Consulta #2

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 29-09-2015Fecha de entrega: 06-10-2015Tema: Permitividad

La permisividad (llamada también es una que describe cómo un campo eléctrico afecta y es afectado por un medio. La permisividad del vacío es 8,8541878176x10-12 F/m.

PERMITIVIDAD DEL VÁCIO

La permisividad del vacío es el cociente de los campos D/E en ese medio. También aparece

en la como parte de la , , que expresa la atracción entre dos cargas unitarias en el vacío.

donde es la y es la del vacío.

VALOR DE LA CONSTANTE ε PARA DIFERENTES MEDIOS

Medio Valor de k en Nm2/C2

Vacío 9 x 109

Aire 8.99 x 109

Gasolina 3.9 x 109

Ámbar 3.3 x 109

Vidrio 2 x 109

Aceite 1.95 x 109

Mica 1.66 x 109

Petróleo 4.28 x 109

Glicerina

2.09 x 108

 

5

3

4

1

6

2

 

 

Agua 1.1 x 108

BIBLIOGRAFÍA

Física para Ciencias e Ingeniería, Serways, Reymold, y Jewatt John Jr. Edición 7

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Informe #2

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 29-09-2015Fecha de entrega: 06-10-2015Tema: Fuerza Eléctrica

Diagrama:

1: Generador de Vand der Graff.2: Esfera descargada.3: Cuerda.4: Placas Metálicas.5: Esfera Metálica.6: Cables conductores.

OBSERVACIÓN Y DESCRIPCIÓN:

En este experimento se observó cómo la correa transportadora sube y baja cuando se prende la máquina, esta correa se electriza en la parte de abajo adquiriendo una carga eléctrica. Esta

carga eléctrica sube y en la parte superior se descarga, es decir entrega su carga a la esfera. Las cargas que suben por la banda o correa son repelidas por las cargas que ya fueron puestas en la esfera, por esto, el motor de la máquina debe hacer un trabajo en contra del campo eléctrico para así poder seguir subiendo las cargas. El potencial eléctrico que se puede generar en la esfera puede ser muy alto, pero lo limita la pérdida que hay a través del aire. Las cargas que se generan al realizar estos experimentos son cargas no ionizantes.

Observamos como las dos esferas se cargaron de energía, independientemente la una positiva y la otra negativamente, las cuales fueron conectadas a placas para transportar dichas cargas. En el medio de ellas se encontraba una pequeña esfera la cual se encontraba descargada.

ANALIZAR Y EXPLICAR:

En primer lugar, se electrifica la superficie de la polea inferior debido a que la superficie de la polea y la cinta están hechas de materiales diferentes. La cinta y la superficie del rodillo adquieren cargas iguales y de signo contrario. Sin embargo, la densidad de carga es mucho mayor en la superficie de la polea que en la cinta, ya que las cargas se extienden por una superficie mucho mayor. La carga (generada por inducción), transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo por medio de otro peine o varilla metálica que se encarga de producir energía, esta energía es conducida a la placas metálicas, lo cual produce que la esfera de diámetro aproximado a 0.5 cm que cuelga d una cuerda comience a chocar con estas placas debido a sus cargas. Al momento que las placas se cargaron atrajeron a la esfera la cual al cargarse de la misma carga que la placa producía una repulsión, mientras que la otra placa estaba cargada con diferente carga la cual le atraía y cuando esta se volvía a cargar de su misma carga producía repulsión esto lograba que la esfera estuviera de placa en placa golpeándose constantemente hasta que se apague el generador de van der Graaff, al apagarse el generador aun las esferas grandes se encuentran cargadas y siguen proporcionando carga a las placas pero ya no con el mismo potencial el cual vuelve que el movimiento continuo del choque placas – esfera sea más lento hasta que se logren descargar totalmente las grandes.

CONCLUSIÓN:

Es una muestra de que se puede obtener energía a través de inducción cargando a la esfera nula con cargas negativas o positivas, pero antes de eso se puede comprender que la banda de goma será cargada mediante frotamiento debido al rozamiento que existe con los rodillos que la hacen girar.

El aire en ciertas ocasiones funciona como un conductor de la energía, esta este es un experimento a nivel de laboratorio, pero en la vida real el rayo es un claro ejemplo de que aire funciona como conductor de energía.

El generador de van der Graaff, después de ser apagado aún conserva energía la cual sigue transportando hasta quedarse totalmente descargado, esto produce que la esfera colocada en la polea continúe chocando por un corto lapso de tiempo.

BIBLIOGRAFÍA

Física de Robert L Weber; Kenneth V Manning; Marsh W White, segunda edición, editorial revert`s

ANEXO 3UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

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Instalaciones EléctricasInforme #3

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 06-10-2015Fecha de entrega: 13-10-2015Tema: Ionización de los Gases

1. OBSERVAR Y DESCRIBIR:

El experimento consistió en aplicar una cierta cantidad de voltaje o generalmente conocido como “diferencia potencial eléctrica” a varios gases contenidos en respectivos tubos de vidrio:

Nitrógeno (N2) Hidrogeno (H2) Oxigeno (O2) Dióxido de Carbono (CO2) Neón Argón

Dependiendo del tipo de gas contenido la diferencia de potencial eléctrico variaría; conociendo esto al encontrar el potencial adecuado y aplicarlo a cada uno de los gases estos emitían o generaban por la acción de la corriente diversos colores fluorescentes que caracterizaban al gas. Cabe mencionar que alguno de ellos no llegaron a presentar dicha iluminación.

RESULTADOS:

Nitrógeno (N2) = 2300 v

Hidrogeno (H2) = 2200 v

Oxigeno (O2) = ×××

Dióxido de Carbono (CO2) = ×××

Neón = 1500 v

Argón = 4000 v

2. ANALIZAR Y EXPLICAR:

De acuerdo a lo observado del experimento un gas ionizado (o iónico), es aquel cuyos átomos han perdido o ganado electrones debido a cargas eléctricas.

Se puede atribuir la siguiente explicación al experimento. Un gas frío está constituido de moléculas que a su vez están formadas de átomos; si se calienta el gas, por ejemplo por interacción lumínica, las moléculas se moverán más rápidamente y chocarán entre sí con más fuerza, hasta que por encima de cierta temperatura varíe la molécula, y según su tipo, ésta se rompa y queden átomos dispersos. Estos átomos y sus electrones pueden en este proceso transformar parte de su energía en fotones; por ello un gas caliente brilla. Si se sigue aumentando la temperatura, los átomos empiezan a agitar sus electrones, formando un gas constituido de electrones libres (que emiten fotones constantemente), e iones (átomos con menos electrones que protones).

Al entrar en contacto con luz, un gas ionizado brilla sin ser transparente. Dado que los electrones libres interactúan fácilmente con los fotones, colisionan constantemente con ellos desviando sus trayectorias y a veces absorbiéndolos. En cambio, los átomos no ionizados interactúan débilmente con los fotones, por lo que un gas no ionizado, como el aire, suele ser transparente.

3. CONCLUIR Y EVALUAR:

De acuerdo a los resultados obtenidos del experimento se puede concluir que el gas que necesito mayor diferencia de potencial eléctrico fue el Argón con 4000 v, seguido del Nitrógeno y del Hidrógeno con 2300 v y 2200 v respectivamente, y aquel que necesito menor cantidad de voltaje fue el Neón con un valor de 1500 v.

Los gases: Oxigeno (O2) y Dióxido de Carbono (CO2) no llegaron alcanzar un valor determinado para que nos presenten dicho espectro y asi se puede llegar a la conclusión de que bien dichos gases perdieron sus características tal vez por el paso de los años ya que ni al aplicarle el mayor voltaje estos se iluminaron como los demás.

Un gas ionizado brilla sin ser transparente, un gas no ionizado, como el aire, suele ser transparente.

Un gas al ionizarse sus electrones libres desvían constantemente las trayectorias de los fotones, por lo que se pierde transparencia y gana luminosidad.

El gas neón se encuentra parcialmente ionizado; brilla en los tubos usados para iluminación. Los átomos se sacuden de todos sus electrones y se obtiene la ionización: una mezcla de atómica de núcleos desnudos y electrones libres que emiten constantemente fotones.

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Informe #3

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 06-10-2015Fecha de entrega: 13-10-2015Tema: PHET

CARGAS DIFERENTES:

CARGAS IGUALES:

CARGAS COMBINADAS:

ANEXO 4

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Deber #4

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 13-10-2015Fecha de entrega: 20-10-2015Tema: Tabla de Consumo Eléctrico

CONSUMO PROMEDIO DE ELECTRICIDADELEMENTO Nº P [W] t [h] / día Energía = P*t [Wh] / día Energía: Wh / mes

Computadora 1 400 5 2000 62000Televisión 1 420 5 2100 65100

Foco 5 75 6 450 13950Celular 1 30 8 240 7440

Refrigeradora 1 350 15 5250 162750Licuadora 1 300 0.15 45 1395

Aspiradora 1 1200 0.25 300 9300Ducha eléctrica 1 3500 1 3500 108500

Total consumo en un día 13885 430435Total consumo en kWh 13.885 430.435

Costo final en dólares ( 10 ctvs / kWh ) 1.39 43.04

Se puede notar que se pagará 43.04$ por mes.

ANEXO 5UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAINGENIERIA CIVIL

Instalaciones EléctricasInforme #4

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 20-10-2015Fecha de entrega: 27-10-2015Tema: Campo Magnético

Experimento 1: líneas de campo magnético en una barra imán.

4. OBSERVAR Y DESCRIBIR:

En este experimento será indispensable el uso de limadura de hierro (limallas de hierro), una hoja de papel cualquiera y una barra magnética, esta debe tener su polos divididos para que de esta manera se pueda observar las líneas del campo magnético, una vez obtenidos cada uno de estos materiales colocaremos la barra magnetita en una mesa plana sobre esta el papel y con mucho cuidado se empezara a espolvorear las limallas de hierro sobre el papel, es importante cubrir alrededor de la barra magnética y sobre la barra.

Una vez que se colocó una cantidad suficiente de limallas de hierro se podrá observar que estas tienen una disposición específica y forman unas líneas alrededor de la barra magnética que se van agrandando con forme se van alejando de la barra magnética como se indica en la siguiente imagen:

5. ANALIZAR Y EXPLICAR:

La limadura de hierro (limallas de hierro) no cae de forma aleatoria más bien lo hacen de acuerdo con la forma del campo magnético generado por la barra magnética que está debajo de la hoja de papel.Los imanes poseen un campo magnético alrededor de ellos que va de su polo Norte al polo Sur, es por eso que para este experimento es importante conseguir una barra que tenga definido su polo sur en un lado y el norte en el otro. Las líneas que dibuja la limadura de hierro al ordenarse revelan la forma del campo y son las líneas del campo magnético, esto a su vez se logra debido a que el hierro es un material magnético y puede ser atraído por la barra magnética y así caer en la disposición del campo.Las líneas nacen del polo Norte de la barra magnética y van rodeándola, hasta entrar por el polo Sur.

6. CONCLUIR Y EVALUAR: El experimento es una manera fácil de corroborar la existencia de las líneas del campo

magnético Las líneas producidas por el campo magnético no son rectas son de manera elíptica

que nacen en un polo y se van alargando con forme se alejando del polo norte o sur hasta que en el centro de convergencia de los dos polos las líneas son muy cercanas,

V+

-

Se puede identificar a las fuerzas que actúan en el experimento, estas serán las que atraen a las limallas de hierro hacia el papel y formar las líneas de campo.

Experimento 2: líneas de campo magnético en un solenoide.

1. OBSERVAR Y DESCRIBIR:

EsquemaMediante el uso de corriente eléctrica modificaremos la propiedades magnéticas del cobre, es por eso que será necesario el uso de un generador eléctrico el cual nos dará la medida de voltaje y amperaje que estamos pasando por el circuito, también se utilizara un solenoide que se encontrara en la parte superior de una base madera, dos cables conductores de corriente y una brújula, una vez que se encienda el generador colocaremos un voltaje constante en que este caso será de dos voltios, este será trasmitido hasta el solenoide por medio de los cables.

Una vez que la corriente ha llegado al solenoide tomaremos la brújula e identificares los polos del solenoide (sur y norte), una vez hecho esto empezamos a espolvorear las limallas de hierro en todo el largo del solenoide, estas caerán de una manera definida hasta formar las líneas pertenecientes a un campo magnético como se muestra en la siguiente figura:

2. ANALIZAR Y EXPLICAR:

Al momento de aplicar corriente en el generador y transmitirla a partir de los cables al solenoide estamos generando movimiento de cargas eléctricas las cuales generan un campo magnético a s alrededor, en el preciso momento que en que los cables de cobre son juntados colocados a manera de espiral se logra que la intensidad del campo magnético inducido sea mucho más grande que el proporcionado por un cable lineal, es por eso que toma la misma función de un imán entonces al nosotros espolvorear la limadura de hierro sobre el solenoide esta debido a las propiedades magnéticas del hierro caerá en posición a las líneas de campo magnético producido por el solenoide, al igual que un imán cualquiera se podrá identificar los polos magnéticos que este posea con el uso de una bruja se lo podrá identificar claramente.

V+

-

3. CONCLUIR Y EVALUAR: Utilizar un solenoide como imagen hace que se puedan utilizar la energía eléctrica para

producir campos magnéticos y darle aplicaciones industriales. Toda carga eléctrica produce un campo magnético que puede afectar a los materiales

magnéticos que se encuentren a su alrededor. Usar la limadura de hierro es una manera didáctica de mostrar las líneas de campo

magnético de un solenoide estas son diferentes a las que proporciona un imán ya que como se observa en la figura uno las líneas se van agrandando hacia los lados del solenoide.

Experimento 3: campo magnético en un conductor rectilíneo

1. OBSERVAR Y DESCRIBIR:

EsquemaPara este caso se utilizara la misma configuración que la del solenoide, un generador que nos marcara el voltaje suministrado, los cables conductores que salen del generador y una brújula, colocaremos la brújula bajo uno de los cables con sus manecillas paralelas al cable luego encenderemos el generador de corriente con un voltaje constante igual a dos voltios y vemos que las manecillas se separan un poco hacia la izquierda del cable formando un ángulo entre el cable y una de las manecilla, se apagara la máquina y se repetirá el mismo proceso con el otro cable como se muestra en la siguiente imagen:

2. ANALIZAR Y EXPLICAR:

V+

-

imán

Al igual que el solenoide el cobre dentro del plástico del cable conduce cargas eléctricas, al existir movimiento de cargas eléctricas estamos induciendo a la creación de un campo magnético alrededor del cable de cobre, este campo magnético no será tan fuerte debido a que las cargas van en una línea recta y no aportan energía en un solo punto, por lo tanto la brújula imantada percibe el cambio de magnetismo y genera un ángulo entre cable y la manecilla de la misma.

3. CONCLUIR Y EVALUAR: Todo cable conductor genera un campo magnético pequeño debido al movimiento

de cargas dentro del contenedor. El campo producido será directamente proporcional al voltaje suministrado por el

generador. Todo movimiento de cargas eléctricas genera un campo eléctrico sin importar el

lugar de donde se produzca, pude ser mínimo como en el caso del conductor rectilíneo o aumentar su potencia como en el caso del solenoide

Experimento 4: fuerza magnética

1. OBSERVAR Y DESCRIBIR:

EsquemaEn este caso utilizaremos un generador de energía y dos cables un positivo y un negativo, estos sables conectados al generador recibirán un voltaje mínimo constante, por en sima de uno de los cables se colocara un imán en forma de u, al momento de accionar el generador observaremos que una parte del cable se suspenderá en medio del imán y al apagar el generador este caerá nuevamente.

2. ANALIZAR Y EXPLICAR:

El cobre es un materia diamagnético eso quiere decir que no va a ser a traído por ningún tipo de fuerza magnética esto sucederá únicamente si este no es afectado por un agente externo, una vez accionado el generado existirá corriente en el cable de cobre, esta corriente es un

conjunto de muchas partículas con cargas en movimiento; de ahí que la fuerza resultante ejercida por el campo sobre el alambre sea la suma vectorial de las fuerzas individuales ejercidas sobre todas las partículas con carga que conforman la corriente. La fuerza ejercida sobre las partículas se transmite al alambre cuando colisionan con los átomos que constituyen el alambre, logrando así que el alambre de cobre se magnetice y sea atraído al imán.

3. CONCLUIR Y EVALUAR: Es una manera ilustrativa de mostrar las fuerzas aplicadas por un campo

magnético, y que la suma de estos puede provocar alteraciones en las cargas en movimiento.

El imán funciona como una fuerza externa que producirá flexión en el cable de cobre que será magnético.

ANEXO 6:UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

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Instalaciones EléctricasConsulta

Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 27-10-2015Fecha de entrega: 10-11-2015Tema: CiclotrónEl ciclotrón fue uno de los primeros tipos de aceleradores de partículas, y todavía hoy, se utiliza como la primera etapa en algunos grandes aceleradores de partículas de múltiples etapas. Hace uso de la fuerza magnética que se ejerce sobre una carga móvil, para llevarla y guiarla sobre una trayectoria semicircular.La mayoría de los actuales aceleradores de partículas de alta energía descienden del primer ciclotrón de protones de 1 MeV construido por Ernest Lawrence y M. Stanley Livingston en Berkeley (California, EE. UU.)DescripciónEl ciclotrón consta de dos cámaras metálicas huecas con forma de semicírculo (se llaman “des”, D, a causa de su forma), contenidas en una cámara de vacío para que las partículas que viajen por ellas no sean dispersadas en choques con moléculas de los gases que forman el aire. Sobre las "des" actúa un campo magnético uniforme y perpendicular, generado por un potente electroimán, y entre ambas se aplica un campo eléctrico alterno, para que la fuerza eléctrica siempre actúe en el sentido del movimiento de las partículas. Desde una fuente de iones, situada cerca del centro del campo magnético, las partículas cargadas se inyectan al ciclotrón inicialmente a una velocidad moderada. La fuerza magnética les proporciona una aceleración normal y, por lo tanto, tienen un movimiento circular por una de las "des". Al salir de ahí, se les aplica el campo eléctrico que las acelera y las lleva a la otra mitad del ciclotrón a una velocidad superior. A esa velocidad recorren otra semicircunferencia de radio mayor que la primera y vuelven a acceder a la zona entre las "des", donde se les aplica de nuevo el campo eléctrico

(ahora en sentido contrario al anterior), que las vuelve a acelerar. El proceso se repite una y otra vez hasta que las partículas salen finalmente del ciclotrón a una velocidad muy elevada, tras haber realizado en el interior del orden de 50 a 100 revoluciones.

Cuando las partículas tienen una velocidad pequeña comparada con el límite superior de velocidades (la velocidad de la luz), se les puede aplicar la mecánica de Newton y tienen un movimiento circular y uniforme dentro de cada "D". Al tener en cuenta que el campo magnético ejerce sobre ellas la fuerza de Lorentz, se obtiene que la velocidad y el radio se relacionan mediante la siguiente expresión:

Con lo que la velocidad angular del movimiento (w = v/r) vale:

La frecuencia correspondiente a esta velocidad angular (f=w/2p) se llama frecuencia de resonancia del ciclotrón y es la misma que se tiene que aplicar a la oscilación del campo eléctrico para sincronizarse con las partículas, de forma que cada vez las acelere. Como vemos, no depende de la velocidad del ion, ni del radio de la circunferencia que describe, por lo que resulta muy sencillo obtener la sincronía en este caso. Sin embargo, cuando la velocidad de las partículas se eleva haciéndose comparable con el límite superior de velocidades (velocidades desde 0.9c o energías por encima de unos 12MeV), se ha de aplicar la mecánica relativista. En este caso, la frecuencia necesaria viene dada por la siguiente expresión:

Como vemos, depende de la velocidad, lo que convierte en un difícil problema conseguir la sincronía entre la frecuencia de oscilación del campo eléctrico y la del movimiento circular de las partículas aceleradas. El "problema" se corrige mediante un sistema automático que varía el período del campo eléctrico alternante empleado para transferir energía a las partículas, de manera que sea siempre igual al período del movimiento de los iones acelerados. Para ello se conecta a las "des" un oscilador de radio frecuencias, cuya función es precisamente desplazar a la banda de frecuencias de oscilación del campo eléctrico, para que satisfaga la condición de resonancia magnética de una partícula con energía creciente. El dispositivo resultante se denomina sincro-ciclotrón o "ciclotrón sincronizado".

BIBLIOGRAFÍA: Documentos en línea, Extraído el 09 de noviembre del 2015 desde:Páginas WEB:

http://intercentres.edu.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Electromagnetismo/Electromagnetismo08.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclotr%C3%B3n

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INGENIERIA CIVILInstalaciones Eléctricas

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Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 27-10-2015Fecha de entrega: 10-11-2015Tema: NORMA AWG (Cables)

La dependencia entre el diámetro y el área del conductor permite establecer un método de clasificación para los cables. A determinados diámetros se les asigna un número en una escala arbitraria, al que se conoce como el calibre del conductor. Esta escala se la conoce como el AWG (American Wire Gauge, calibre americano para conductores)y es utilizada dentro y fuera de los EE.UU. rango de calibres para nuestra aplicación comienza con el calibre 4/0 (4 ceros), al que corresponde el mayor diámetro. El número de ceros disminuye hasta alcanzar el valor 1/0. A partir de este valor el calibre del cable está asociado a un valor numérico creciente (2, 4, 6, etc.). Es importante recordar que para estos calibres el diámetro del conductor se reduce cuando el valor numérico asignado aumenta. Para nuestra aplicación el máximo valor numérico que se utiliza es el 16.

Valores normalizados cables A.W.GAmerican Wire Gauge StandardConductores en buen estado deben presentar una resistencia muy baja. Los valores dependen del largo y del grosor de los hilos. Para hilos comunes hasta 20 m. de largo la resistencia debe ser siempre inferior a 1 O. Para hilos esmaltados la resistencia varia bastante en función del espesor. En la siguiente tabla de hilos se da información de resistencia por unidad de longitud para los diversos tipos.

Número AWG

Diámetro (mm)

Sección (mm2)

Número espiras por cm.

Kg. por Km.

Resistencia (O/Km.)

Capacidad (A)

0 11,86 107,2     0,158 3190 10,4 85,3     0,197 2400 9,226 67,43     0,252 1900 8,252 53,48     0,317 1501 7,348 42,41   375 1,4 1202 6,544 33,63   295 1,5 963 5,827 26,67   237 1,63 784 5,189 21,15   188 0,8 605 4,621 16,77   149 1,01 486 4,115 13,3   118 1,27 387 3,665 10,55   94 1,7 308 3,264 8,36   74 2,03 249 2,906 6,63   58,9 2,56 1910 2,588 5,26   46,8 3,23 1511 2,305 4,17   32,1 4,07 1212 2,053 3,31   29,4 5,13 9,513 1,828 2,63   23,3 6,49 7,514 1,628 2,08 5,6 18,5 8,17 615 1,45 1,65 6,4 14,7 10,3 4,816 1,291 1,31 7,2 11,6 12,9 3,717 1,15 1,04 8,4 9,26 16,34 3,218 1,024 0,82 9,2 7,3 20,73 2,519 0,9116 0,65 10,2 5,79 26,15 220 0,8118 0,52 11,6 4,61 32,69 1,621 0,723 0,41 12,8 3,64 41,46 1,222 0,6438 0,33 14,4 2,89 51,5 0,9223 0,5733 0,26 16 2,29 56,4 0,7324 0,5106 0,2 18 1,82 85 0,5825 0,4547 0,16 20 1,44 106,2 0,4626 0,4049 0,13 22,8 1,14 130,7 0,3727 0,3606 0,1 25,6 0,91 170 0,2928 0,3211 0,08 28,4 0,72 212,5 0,2329 0,2859 0,064 32,4 0,57 265,6 0,1830 0,2546 0,051 35,6 0,45 333,3 0,1531 0,2268 0,04 39,8 0,36 425 0,1132 0,2019 0,032 44,5 0,28 531,2 0,0933 0,1798 0,0254 56 0,23 669,3 0,07234 0,1601 0,0201 56 0,18 845,8 0,05735 0,1426 0,0159 62,3 0,14 1069 0,04536 0,127 0,0127 69 0,1 1338 0,03637 0,1131 100 78 0,089 1700 0,02838 0,1007 0,0079 82,3 0,07 2152 0,02239 0,0897 0,0063 97,5 0,056 2696 0,01740 0,0799 0,005 111 0,044 3400 0,01441 711 0,004 126,8 0,035 4250 0,01142 0,0633 0,0032 138,9 0,028 5312 0,009

43 0,0564 0,0025 156,4 0,022 6800 0,00744 0,0503 0,002 169,7 0,018 8500 0,005

Bibliografía:https://diaclau.wordpress.com/2011/03/23/hello-world/

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Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 27-10-2015Fecha de entrega: 10-11-2015Tema: Conductividad

La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad (o de la aptitud) de un material para dejar pasar (o dejar circular) libremente la corriente eléctrica. La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material. Los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles, y esto permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material, y de la temperatura.La conductividad es la inversa de la resistividad; por tanto, , y su unidad es el Ω−1·m−1. Usualmente, la magnitud de la conductividad (σ) es la proporcionalidad entre el campo eléctrico y la densidad de corriente de conducción :

MetalConductividad Eléctrica(S·m−1)

Temperatura(°C)

Grafeno 9,60 × 107 20

Plata 6,30 × 107 20

Cobre 5,96 × 107 20

Cobre Recocido 5,80 × 107 20

Oro 4,55 × 107 20-25

Aluminio 3,78 × 107 20

Wolframio 1,82 × 107

Hierro 1,53 × 107

SemiconductoresConductividad Eléctrica(S·m−1)

Temperatura(°C)

Carbono 2,80 × 104

Germanio 2,20 × 10−2

Silicio 1,60 × 10−5

AislantesConductividad Eléctrica(S·m−1)

Temperatura(°C)

Vidrio 10−10 a 10−14

Lucita < 10−13

Mica 10−11 a 10−15

Teflón < 10−13

Cuarzo 1,33 × 10−18

Parafina 3,37 × 10−17

LíquidosConductividad Eléctrica(S·m−1)

Temperatura(°C)

Agua de mar 5 23

Agua potable 0,0005 a 0,05

Agua desionizada 5,5 × 10−6

Bibliografía: https://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctrica

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Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 27-10-2015Fecha de entrega: 10-11-2015Tema: ResistividadLa resistividad es la resistencia eléctrica específica de un determinado material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω•m).1

en donde es la resistencia en ohms, la sección transversal en m² y la longitud en m. Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica: un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que un valor bajo indica que es un buen conductor.Como ejemplo, un material de 1 m de largo por 1 m de ancho por 1 m de altura que tenga 1 Ω de resistencia tendrá una resistividad (resistencia específica, coeficiente de resistividad) de 1 Ω•m . 2

Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la resistividad de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.

Tabla de resistividad de algunos materiales

Material Resistividad (en 20 °C-25 °C) (Ω·m).

Grafeno 3 1,00 x 10-8

Plata 4 1,59 x 10-8

Cobre 5 1,71 x 10-8

Oro 6 2,35 x 10-8

Aluminio 7 2,82 x 10-8

Wolframio 8 5,65 x 10-8

Níquel 9 6,40 x 10-8

Hierro 10 9,71 x 10-8

Platino 11 10,60 x 10-8

Estaño 12 11,50 x 10-8

Acero inoxidable 301 13 72,00 x 10-8

Grafito 14 60,00 x 10-8

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Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 27-10-2015Fecha de entrega: 10-11-2015Tema: DensidadLa densidad de corriente eléctrica se define como una magnitud vectorial que tiene unidades de corriente eléctrica por unidad de superficie, es decir, intensidad por unidad de área. Matemáticamente, la corriente y la densidad de corriente se relacionan como:

I es la corriente eléctrica en amperios A

es la densidad de corriente en A·m-2

S es la superficie de estudio en m²Densidad de corriente en Física Convencional:Cargas puntuales aisladasLa densidad de corriente está relacionada con los portadores de cargas (electrones, huecos, iones en un electrolito) por:

Donde: es la concentración del portador i. es la carga eléctrica del portador i. es la velocidad media del portador i en el volumen.

Conductor eléctricoSi la densidad de corriente es uniforme en una región del espacio entonces la relación se simplifica notablemente. Esto sucede con bastante aproximación en el interior de un tramo de

conductor de sección constante, donde el vector es independiente de la posición por lo que la sección, la densidad de corriente y la intensidad guardan la relación:

Siendo la sección transversal del tramo de conductor.

Bibliografía: https://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corriente

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Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 27-10-2015Fecha de entrega: 10-11-2015Tema: Coeficiente de TemperaturaEl coeficiente de temperatura, habitualmente simbolizado como α, es una propiedad intensiva de los materiales que cuantifica la relación entre la variación de la propiedad física de un material y el cambio de temperatura. Por tanto, es el cambio relativo de una propiedad física cuando la temperatura se cambia un 1 K. Este coeficiente se expresa según el Sistema Internacional de Unidades en 1/K. Su expresión matemática toma la forma:

donde: α es el coeficiente de temperatura, que puede variar con la temperatura; R (T) es la magnitud de la propiedad física del material a la temperatura T R (T0) es la magnitud de la propiedad física del material a la temperatura de

referencia T0

Si el coeficiente de temperatura es prácticamente constante en el intervalo de temperaturas entre T1 y T, es decir, la magnitud física depende linealmente de la temperatura, entonces puede realizarse la siguiente aproximación:

Coeficiente de temperatura de la resistencia eléctrica:

En este caso, el coeficiente determina el aumento o disminución de la resistencia eléctrica de acuerdo con la variación de temperatura y la naturaleza de cada material. Este coeficiente se denomina con la letra α y se encuentra en la fórmula de la resistencia dependiendo del cambio de temperatura.

Donde: : resistencia total

: resistencia de referencia (a una temperatura fijada) : el coeficiente en cuestión : diferencia de T con respecto a una

temperatura fijada

Bibliografía:

https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_temperatura

Coeficientes de temperatura

Material Coeficiente a 20 ºC (1/K)

Plata 3,8 x 10-3

Cobre 3,9 x 10-3

Aluminio 3,9 x 10-3

Tungsteno 4,5 x 10-3

Acero 5,0 x 10-3

Mercurio 0,9 x 10-3

Carbón -0,5 x 10-3

Germanio -4,8 x 10-2

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Nombre: Cedeño Yánez Jefferson OmarCurso: Sexto Paralelo: SegundoFecha de Envió: 27-10-2015Fecha de entrega: 10-11-2015Tema: Tipos de Materiales Magnéticos

Ferromagnéticos Los materiales ferromagnéticos, compuestos de hierro y sus aleaciones con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales, son los materiales magnéticos más comunes y se utilizan para el diseño y constitución de núcleos de los transformadores y maquinas eléctricas. El ferromagnetismo se manifiesta en el hecho de que un pequeño campo magnético impuesto externamente por ejemplo por un solenóide, puede originar que los dominios magnéticos se alineen entre sí y entonces se dice que el material está magnetizado. Luego, el campo magnético generado, se puede aumentar por un gran factor que normalmente se expresa como la permeabilidad relativa del material. Hay muchas aplicaciones prácticas de materiales ferromagnéticos, tales como los electroimanes.

DiamagnetismoEl diamagnetismo es una propiedad de los materiales que consiste en repeler los campos magnéticos. Es lo opuesto a los materiales ferromagnéticos los cuales son atraídos por los campos magnéticos. El fenómeno del diamagnetismo fue descubierto por Sebald Justinus Brugmans que observó en 1778 que el bismuto y el antimonio fueron repelidos por los campos magnéticos. El término diamagnetismo fue acuñado por Michael Faraday en septiembre de 1845, cuando se dio cuenta de que todos los materiales responden (ya sea en forma diamagnética o paramagnética) a un campo magnético aplicado.

Las sustancias son, en su gran mayoría, diamagnéticas, puesto que todos los pares de electrones con espín opuesto contribuyen débilmente al diamagnetismo, y sólo en los casos en los que hay electrones desparejados existe una contribución paramagnética (o más compleja) en sentido contrario.

Algunos ejemplos de materiales diamagnéticos son: el bismuto metálico, el hidrógeno, el helio y los demás gases nobles, el cloruro de sodio, el cobre, el oro, el silicio, el germanio, el grafito, el bronce y el azufre. Nótese que no todos los citados tienen número par de electrones.

El grafito pirolítico, que tiene un diamagnetismo no especialmente alto, se ha usado como demostración visual, ya que una capa fina de este material levita (por repulsión) sobre un campo magnético lo suficientemente intenso (a temperatura ambiente).

ParamagnetismoLos materiales Paramagnéticos son ligeramente más magnéticamente permeables que aire o vacío, tienen una baja (pero positiva) susceptibilidad a los campos magnéticos, son levemente atraídos por estos y no retienen sus propiedades magnéticas una vez que se retira el campo externo. La debilidad de la fuerza de atracción se explica en términos de que los imanes moleculares están en completo desorden (ya que la interacción entre ellos es muy débil), y el campo magnético externo sólo alcanza para orientarlos ligeramente.

En las sustancias paramagnéticas la susceptibilidad magnética es muy pequeña comparada con la unidad. Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales, cuando están sujetos a un campo magnético. Sin embargo, al retirar el campo magnético, la entropía destruye el alineamiento magnético, que ya no está favorecido energéticamente.

Bibliografía:https://es.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismohttp://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/ferro.htmlhttps://fisicacontemporanea.wordpress.com/materiales-ferromagneticos/https://es.wikipedia.org/wiki/Paramagnetismohttp://materialesparamagneticos.blogspot.com/2009/04/materiales-paramagneticos.html