CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLOGICO INDUSTRIAL Y DE

SERVICIOS NO.243

CATEDRATICO:

ING. MAUGRO JOSEIM GOMEZ ROBLERO

ALUMNO:

JUAN DANIEL VELAZQUEZ PEREZ

ESPECIALIDAD:

OFIMATICA!

SEMESTRE Y GRUPO:

6 A

MATERIA:

TEMAS DE FISICA

TRABAJO:

INVESTIGACION

TEMAS:

ELECTROMAGNETISMO

FUERZA ELECTRICA

CORRIENTE ELECTRICA

IMANES

LEY DE LENZ

LEY DE FARADAY

LEY DE HOM

FECHA DE ENTREGA: 24 DE FEBRERO DEL 2016.

MOTOZINTLA DE MENDOZA, CHIAPAS, MEXICO.

pg. 2

NDICE

OBJETIVOS

INTRODUCCION

DESARROLLO DEL TEMA:

ELECTROMAGNETISMO ------------------------------------------------- 5-8

CARGA ELECTRICA ------------------------------------------------------ 9-10

CORRIENTE ELECTRICA ---------------------------------- 11-16

IMANES --------------------------------------------------------------------- 17-19

LEY DE LENZ ------------------------------------------------------------- 20-21

LEY DE FARADAY ------------------------------------------------------- 22-23

LEY DE OMH -------------------------------------------------------------- 24-39

CONCLUSION ----------------------------------------------------------------- 30

REFERENCIAS --------------------------------------------------------------- 31

pg. 3

OBJETIVO GENERAL

En esta investigacin se mencionare los conceptos como;

Electromagnetismo, Fuerza Elctrica, Corriente Elctrica, Imanes, Ley

de Lenz, Ley de Faraday y Ley de Ohm, donde el principal objetivo es

buscar y obtener buena informacin as como cada uno de los conceptos en

base a los temas mencionados, donde servir para un alto conocimiento, esta

investigacin es muy fundamental y a las ves importante porque lo vemos en

nuestro alrededor como surgen cada uno de los temas mencionados estos

son muy tiles para nosotros.

pg. 4

INTRODUCCION

En este documento de la investigacin que te presentare adelante nos ensea los

conceptos importantes de los siguientes puntos como: ELECTROMAGNETISMO,

FUERZA ELECTRICA, CORRIENTE ELECTRICA, IMANES, LEY DE LENZ, LEY

DE FARADAY Y LEY DE OHM. En esta investigacin te ayudara a conocer bien los

conceptos como es su definicin sus formula y aplicacin, ya que cada uno de esto

nos ayuda a poder tener ms conocimientos para poder practicar lo que es en una

carrera y donde estos conceptos son fundamentales en la vida diaria que debemos

de conocer bien as mismos diferenciar bien cada uno de los preceptos. Como por

ejemplo el electromagnetismo necesitamos saber cmo es que se lleva a cabo el

electromagnetismo y en qu momento, la fuerza elctrica como se lleva acabo como

tambin la relacin en la fsica, corriente elctrica nos ayudara a que podamos

identificar muy bien sus funciones y aplicacin, y el precepto de corriente este punto

es muy importante ya que nos dar a conocer cmo y en qu momento surge una

corriente elctrica a travs de partculas que viajan a travs de cables o material que

reparten una energa interna, En esta investigacin, tiene la finalidad para que

puedas adquirir buena informacin a tus conocimientos porque es muy fundamental

en la vida cotidiana ya que en la vida til lo vemos y no sabemos porque sucede,

Conociendo bien los temas ya mencionados nos servir para satisfacer cada una de

nuestras dudas que tengamos.

pg. 5

ELECTROMAGNETISMO

1.1 Concepto

Rama de la fsica que estudia las relaciones entre la electricidad y el magnetismo, es

decir, el campo magntico creado

por la corriente elctrica y el

efecto de un campo magntico

sobre una corriente elctrica.

Dentro de esta rama se hallan,

por el hecho de basarse en las

leyes del electromagnetismo, la

electrodinmica y la induccin

electromagntica, que tratan, respectivamente, de las acciones ponderomotr-ces

entre las corrientes elctricas y de las fuerzas electromotrices inducidas en un

circuito por la variacin del flujo electromagntico. Las leyes del electromagnetismo

son la base del funcionamiento de los electroimanes de los motores elctricos, las

dinamos y los alternadores.

Sus fundamentos fueron dados a conocer por primera vez por Michael Faraday y

formulados por primera vez de forma completa 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.

1.2 Teora

Las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes fsicas

vectoriales o tensoriales dependientes de la posicin en el espacio y del tiempo, por

lo que se le considera una teora de campos; es decir, que el electromagnetismo

describe los fenmenos fsicos macroscpicos en los cuales intervienen cargas

elctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos elctricos y

pg. 6

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.

Este considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del

universo actualmente conocido.

1.3 Aplicacin de Electromagntico

Trenes de levitacin magntica. Estos trenes no se mueven en contacto con

los rieles, sino que van flotando a unos centmetros sobre ellos debido a una

fuerza de repulsin electromagntica. Esta fuerza es producida por la corriente

elctrica que circula por unos electroimanes ubicados en la va de un tren, y

es capaz de soportar el peso del tren completo y elevarlo.

Timbres. Al pulsar el interruptor de un timbre, una corriente elctrica circula

por un electroimn creado por un campo magntico que atrae a un pequeo

martillo golpea una campanilla interrumpiendo el circuito, lo que hace que el

campo magntico desaparezca y la barra vuelva a su posicin. Este proceso

se repite rpidamente y se produce el sonido caracterstico del timbre.

Motor elctrico. Un motor elctrico sirve para transformar electricidad en

movimiento. Consta de dos partes bsicas: un rotor y un estator. El rotor es la

parte mvil y est formado por varias bobinas. El estator es un imn fijo entre

cuyos polos se ubica la bobina. Su funcionamiento se basa en que al pasar la

corriente por las bobinas, ubicadas entre los polos del imn, se produce un

movimiento de giro que se mantiene constante, mediante un conmutador,

generndose una corriente alterna.

Transformador. Es un dispositivo que permite aumentar o disminuir el voltaje

de una corriente alterna. Est formado por dos bobinas enrolladas en torno a

un ncleo o marco de hierro. Por la bobina llamada primario circula la corriente

cuyo voltaje se desea transformar, produciendo un campo magntico variable

en el ncleo del hierro. Esto induce una corriente alterna en la otra bobina,

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llamada secundario, desde donde la corriente sale transformada. Si el nmero

de espiras del primario es menor que el del secundario, el voltaje de la

corriente aumenta, mientras que, si es superior, el voltaje disminuye.

1.4 Recopilacin De Frmulas Y Relaciones Bsicas: Electricidad Y

Electromagnetismo

LEY DE COULOMB

F=K.q1.q2/d2 (K=constante del medio)

F=fuerza de atraccin o repulsin; q1,q2=cargas; d=distancia

CONSTANTE DIELCTRICA

=4K=0.r (K=constante del medio)

=cte. Dielctrica; 0=cte.dielc.del aire; r=cte.dielc.relativa

CAMPO ELCTRICO

E=F/q=K.Q/d2 (K=constante del medio)

F=fuerza=carga en camp=carga origen campo;d=distancia

POTENCIAL ELCTRICO

en punto A de un campo elctrico: VA=T/q=K.Q/d (K=constante del medio)

T=trabajo para traer carga q desde infinito hasta A; Q=carga orig.; d=distanc. A-Q

DIFERENCIA DE POTENCIAL

entre dos puntos A y B: VAB=T/q T=trabajo para llevar la carga q desde B hasta A ; q=carga

CAMPO EN FUNCIN DEL POTENCIAL

(gradiente de potencial) E=-V/d V=diferencia de potencial ; d=distancia

CAPACIDAD ELCTRICA

C=Q/V Q=carga comunicada ; V=potencial adquirido

CAPACIDAD DE CONDENSADOR

C=Q/V=.S/d=0.r.S/d ,0,r=cte.dielctrica ABS., aire, relativa; S=superf.placas; d=separacin placas

ENERGA DE CONDENSADOR

(condensador cargado) T=Q.V/2=CV2/2=Q2/2.C

Q=carga ; V=potencial ; C=capacidad

INTENSIDAD DE CORRIENTE

I=Q/t Q=carga ; t=tiempo

RESISTENCIA ELCTRICA

R=V/I V=dif. de potencial(voltaje) ; I=intensidad elctrica

RESISTENCIA DE UN

R=.l/s r=resistividad ; l=longitud ; s=seccin

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CONDUCTOR

POTENCIA ELCTRICA

P=V.I=I2.R=V2/R V=dif. de potencial(voltaje); I=intensidad elctrica; R=resistencia

TRABAJO ELCTRICO

T=V.I.t=R.I2.t=P.t V=dif. de potencial; I=intensidad; R=resistencia; P=potencia; t=tiempo

INDUCCIN MAGNTICA

(campo magntico-densidad de flujo-ley de Laplace)B=K.I.l.sen/r2 (K'=cte.medio)

I=intensidad; l=Long. Conductor; r=distancia =ngulo de I con r

FLUJO DE INDUCCIN

=B.S=B.S.cos B=induccin=superficie;=ngulo de B con normal a S

FUERZA SOBRE CONDUCTOR

F=B.l.I B=induccin del campo; l=longitud conductor; I=intensidad

INDUCCIN EN CENTRO ESPIRA

B=K'.2I/r (K'=cte.medio) I=intensidad ; r=radio espira

INDUCCIN EN EJE SOLENOIDE

B=K'.4NI/L (K'=cte.medio) I=intensidad; N=nmero espiras; L=Long. Solenoide

PERMEABILIDAD MAGNTICA RELATIVA

r=B/B0 B=induccin en el medio; B0=induccin en el vaco

PERMEABILIDAD MAGNTICA

=4K'=0.r (K'=constante del medio)

=Perm. Magntica; 0=Perm. Magntica en vaco; r=Perm. Magntica relativa

INTENSIDAD DE CAMPO

H=B/ B=induccin ; =permeabilidad magntica

IMANACIN (en sustancias ferromagnticas) M=H(r-1)=H.K

H=intensidad de campo; r=Perm. Magntica relativa; K=susceptibilidad magntica;

f.e.m. INDUCIDA (1)

por variacin de campo: E=-N/t N=nmero de espiras; =fujo ; t=tiempo

f.e.m. INDUCIDA (2)

por movimiento de conductor en campo: E=B.L.v

B=induccin magn.; L=longitud conductor ; v=velocidad

AUTOINDUCCIN

(inductancia) L=-E'/(I/t) E'=f.e.m.autoinduccin ; DI/Dt=variacin de intensidad con el tiempo

INTENSIDAD (en corriente alterna senoidal) Im=intensidad mxima

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EFIZAC I=Im/21/2

f.e.m. EFICAZ (en corriente alterna senoidal) E=Em/21/2

Em=fuerza electromotriz mxima

RESISTENCIA INDUCTIVA

XL=2f.L f=frecuencia ; L=autoinduccin

RESISTENCIA CAPACITIVA

XC=1/2f.C f=frecuencia ; C=capacidad

IMPEDANCIA (ley de Ohm corr.alterna) Z=[R2+(XL-XC)2]

R=resistencia ; XL=resist.inductiva ; XC=resist.capacitiva

FUERZA ELCTRICA

2.1 Concepto

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

pg. 10

Si se trata nicamente de dos cargas, la direccin de la fuerza es colineal 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.

2.2 Carga Elctrica:

La materia se compone por tomos. Los mismos tienen un ncleo de protones (que

tienen carga positiva) y neutrones (carga neutra). En la periferia del tomo, se

encuentran los electrones (carga negativa) describiendo rbitas alrededor del ncleo.

Los electrones de las rbitas ms alejadas (electrones libres) pueden abandonar el

tomo y agregarse a otro cercano. El tomo que tiene un electrn menos queda

cargado positivamente, mientras el tomo que gan un electrn tiene carga negativa.

Por ejemplo cuando se frotan dos materiales distintos como plstico y vidrio ocurre

eso con muchos de sus tomos, liberan y aceptan electrones, por lo tanto uno de los

materiales queda cargado positivamente (sus tomos liberaron electrones) y el otro

negativamente (con ms electrones).

La carga elctrica se mide en Coulomb. Un

Coulomb es una unidad de carga grande por

lo que es comn usar submltiplos como el

micro Coulomb (1 C = 1 10 -6 C). La ley de

conservacin de cargas dice que dado

un sistema aislado no hay cargas que se

creen ni se destruyan, sino que la carga se conserva.

pg. 11

CORRIENTE ELECTRICA

3.1Concepto

Lo que conocemos como corriente elctrica no es otra cosa que la circulacin de

cargas o electrones a travs de un circuito elctrico cerrado, que se mueven siempre

del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz

(FEM).

La Electrodinmica es la parte de la

electricidad que estudia las cargas

elctricas en movimiento a travs de los

conductores. El trmino corriente

elctrica o simplemente corriente, se

emplea para describir la rapidez de flujo

de carga que pasa por alguna regin del espacio. El potencial elctrico o voltaje es

una especie de presin elctrica capaz de producir flujo de carga, es decir una

corriente dentro de un conductor. Cuando el flujo se lleva a cabo en una sola

direccin es una corriente directa o continua; cuando el flujo va y viene es

una corriente alterna. El flujo de carga se ve obstaculizado por la resistencia que

encuentra a su paso. La razn de cambio en la transferencia de energa de una

corriente elctrica es la potencia. La mayor parte de las aplicaciones prcticas de la

electricidad tienen que ver con corrientes elctricas.

Flujo de carga elctrica Para que exista una corriente elctrica es necesario que las

cargas elctricas estn sometidas a un campo elctrico, de tal manera que ste

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origine la fuerza necesaria para que las cargas adquieran un movimiento definido. La

carga fluye cuando hay una diferencia de potencial entre los extremos de un

conductor. Cuando en los extremos de un conductor de electricidad estn a

potenciales elctricos distintos, se inicia un flujo de carga que va del extremo de

mayor potencial al de menor potencial.

Corriente elctrica

La corriente elctrica es el flujo de carga elctrica. En

un conductor slido son los electrones los que

transportan la carga por el circuito. Esto se debe a

que los electrones pueden moverse libremente por

toda la red atmica. En los fluidos, el flujo de carga

elctrica puede deberse tanto a los electrones como a iones positivos y negativos.

Hay que advertir que la carga total de un cable que transporta una corriente es cero.

(El nmero de electrones del cable es igual al nmero de protones de todos los

ncleos atmicos).

Una corriente elctrica se define como el desplazamiento de cargas elctricas a lo

largo de un conductor. Si se une mediante un conductor dos cuerpos cargados, los

electrones pasan de un cuerpo a otro, hasta que ambos estn

al mismo potencial elctrico. Se establece por lo tanto una

corriente transitoria. Para que la corriente sea permanente

entre los dos puntos unidos por un conductor, debe existir una

diferencia de potencial permanente, es decir, un campo

elctrico. Slo en este caso, los electrones son impulsados por

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una fuerza debida al campo elctrico, originndose as la corriente elctrica.

Para ello se necesita un generador elctrico, que es una mquina que transforma

energa mecnica en energa elctrica y, a la vez un dispositivo que mantiene una

diferencia de potencial entre sus polos. El polo negativo del generador es el de

menor potencial y el polo positivo el de mayor potencial.

Fuentes de voltaje

La carga no fluye a menos que haya una diferencia de potencial. Todo dispositivo

que suministre una diferencia de potencial se llama fuente de voltaje.

Esos generadores de electricidad como las pilas, acumuladores, bateras, dnamos,

dan origen a una corriente que circula en un solo sentido, por mantenerse constante

la polaridad de los bornes o polos del generador. En este caso la corriente se llama

continua o directa y se representa por las inicial (D.C o C.C) o por un segmento

rectilneo (-).

Otros generadores de electricidad, como los

que producen corriente por magnetismo,

llamados alternadores, dan origen a corrientes

que cambian de sentido muchas veces por

segundo, debido a que la polaridad de los

bornes o polos cambia peridicamente. En este caso la corriente se llama alterna y

se representa por las iniciales CA o por una sinusoide ( )

Cuando entre dos puntos de una regin se produce un movimiento de cargas

elctricas, ya sean positivas o negativas, se dice que existe una corriente elctrica. El

sentido (convencional) de una corriente elctrica es el movimiento de las cargas

positivas. Por tanto, como las cargas positivas se mueven en la direccin del campo

elctrico, el sentido de una corriente elctrica es siempre el del campo elctrico

aplicado o, lo que es igual, el sentido de la corriente va siempre del punto de

potencial elctrico ms alto al de potencial elctrico ms bajo.

pg. 14

3.2 Intensidad de corriente

La corriente elctrica es el flujo de cargas negativas que atraviesan un conductor, de

manera que el mismo nmero de cargas que entran por uno de sus extremos sale

por el otro. La intensidad de una corriente elctrica, o simplemente la corriente es la

cantidad de electricidad que atraviesa la seccin del conductor en la unidad de

tiempo. Se representa por I y es una magnitud escalar. Si por un conductor ha

circulado una

Carga q durante un tiempo t, la intensidad de la corriente es:

En el sistema internacional se emplea como unidad de intensidad el amperio (A), que

es el paso a travs de un conductor elctrico de un Coulomb de carga elctrica en un

segundo:

Se denomina amperio en honor al cientfico francs Andre Marie Ampere (1775-

1836)

Suelen emplearse tambin el miliamperio (mA) y el microamperio (mA) equivalente

respectivamente:

mA = 10-3 A mA = 10-6A

3.3 Resistencia de un conductor

El concepto de resistencia elctrica nace de la existencia de materiales conductores

y materiales aislantes y del hecho de que no todos los

materiales conducen con igual facilidad la corriente

elctrica. Es decir, unos ofrecen ms resistencia a su

paso que otros.

Cuando entre los extremos de un conductor se

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establece una diferencia de potencial, aparece a travs del mismo una corriente cuya

intensidad I depende de las dimensiones del conductor, as como del material que lo

constituye.

Si se modifica la diferencia de potencial, la intensidad vara tambin, pero de forma

que ambas magnitudes permanecen directamente proporcionales, es decir, el

cociente V /I se mantiene constante. Al representar en funcin de I en un sistema de

ejes rectangulares, se obtiene como grfico una recta que pasa por el origen de las

coordenadas. Se concluye del grfico que la diferencia de potencial Aplicada a los

extremos del conductor es directamente proporcional a la intensidad I de la corriente.

Es decir: V a I. Cuando una magnitud es directamente proporcional a otra, la primera

es igual a la segunda multiplicada por una constante. En el caso estudiado la

constante se designa por R y se llama resistencia del conductor. Lo anterior se

expresa matemticamente mediante la siguiente ecuacin:

V = R.I Este resultado fue descubierto en forma experimental por el fsico alemn

George Simn Ohm (1789-1854).

Este hecho que se conoce con el nombre de ley de Ohm, se enuncia del siguiente

modo: La razn entre la diferencia de potencial V aplicada a los extremos de un

conductor y la intensidad I que, circula por l es una cantidad constante denominada

resistencia del conductor. La resistencia de un conductor se representa

por R.

La unidad de resistencia en el sistema internacional se denomina ohmio.

Ohmio es la resistencia de un conductor que bajo una diferencia de potencial de un

voltio permite el paso de un amperio.

Se representa por .

Despejando I en la ley de Ohm, se obtiene:

pg. 16

Lo cual permite otro enunciado de la

mencionada ley: La intensidad que circula por un

conductor es directamente proporcional a la

diferencia de potencial existente entre sus

extremos, e inversamente proporcional a la

resistencia del mismo.

3.4 Factores de resistencia

Experimentalmente puede comprobarse que la

resistencia de un conductor homogneo y de

seccin constante a una temperatura determinada es:

-Directamente proporcional a la longitud del conductor.

-Inversamente proporcional al rea de su seccin transversal

-Depende de la naturaleza del conductor

Estas conclusiones de carcter experimental se denominan leyes de Pouillet y

quedan resumidas en la siguiente ecuacin:

Siendo longitud del conductor (l), la superficie de su seccin transversal (S) y el

material de que est compuesto el conductor (p).

En trminos generales, la resistencia de un conductor es directamente proporcional a

su longitud e inversamente proporcional a su superficie siendo p la constante de

proporcionalidad que se llama resistividad del conductor.

Se define la resistividad como la resistencia de un conductor que tiene un metro

cuadrado de superficie y un metro de longitud. La unidad de resistividad es el ohmio.

Metro ( .m)

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IMANES

4.1 Concepto

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).

4.2 Tipos de imanes

Imanes de Neodimio

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.

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.

pg. 18

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.

Imanes artificiales temporales; aquellos que producen un campo magntico slo

cuando circula por ellos una corriente elctrica. Un ejemplo es

el electroimn.

4.3 Usos

Bolgrafo Imantado en forma de salmn

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.

4.4 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.

Magnetismo

Artculo principal: Magnetismo

pg. 19

Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de Magnesia en Asia Menor,

de ah el trmino magnetismo. Saban que ciertas piedras atraan el hierro y que los

trocitos de hierro atrados, atraan a su vez a otros. Estas se denominaron imanes

naturales.

Fue Oersted quien evidenci en 1820 por primera vez que una corriente

elctrica genera un campo magntico a su alrededor. En el interior de la materia

existen pequeas corrientes cerradas al movimiento de los electrones que contienen

los tomos; cada una de ellas origina un microscpico imn. Cuando estos pequeos

imanes estn orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el

material no presenta propiedades magnticas; y en cambio, si todos los imanes se

alinean, actan como un nico imn y se dice que la sustancia se ha magnetizado.

Polos magnticos

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 monopolio

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

pg. 20

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.

LEY DE LENZ

5.1 Concepto

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.

5.2 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:

Donde:

pg. 21

= 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:

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.

pg. 22

LEY DE FARADAY

6.1 Concepto

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).1

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:2

(*)

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.

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6.2 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

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.

La ley de Faraday dice que E = - N * d flujo / d tiempo

Dice que la tensin es igual a las espiras del bobinado por la derivada del flujo

respecto del tiempo.

Es una de las 4 leyes fundamentales del electromagnetismo y en la vida cotidiana se

ve en cualquier motor elctrico que te cruces.

Desde un generador, hasta el motor que sube las ventanillas del auto, un electroimn

y todo lo que tenga aplicacin elctrica a travs del electromagnetismo

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LA LEY DE OHM

7.1 Concepto

La Ley de Ohm, postulada por el fsico y matemtico alemn Georg Simn Ohm, es

una de las leyes fundamentales de la electrodinmica, estrechamente vinculada a los

valores de las unidades bsicas presentes en cualquier

circuito elctrico como son:

Tensin o voltaje "E", en volt (V).

Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).

Resistencia "R" en ohm () de la carga o consumidor

conectado al circuito.

Circuito elctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga

elctrica "R" y la. Circulacin de una intensidad o flujo de corriente elctrica " I "

suministrado por la propia pila.

Debido a la existencia de materiales que dificultan ms que otros el paso de la

corriente elctrica a travs de los mismos, cuando el valor de su resistencia vara, el

valor de la intensidad de corriente en ampere tambin vara de forma inversamente

proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y,

viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente

aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensin o voltaje se mantenga

constante.

Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensin o voltaje es

directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje

aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito

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aumentar o disminuir en la misma proporcin, siempre y cuando el valor de la

resistencia conectada al circuito se mantenga constante.

7.3 Postulado general de la Ley de Ohm

El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito elctrico cerrado, es

directamente proporcional a la tensin o voltaje aplicado, e inversamente

proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.

7.4 Frmula matemtica general de representacin de la ley de ohm

Desde el punto de vista matemtico el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Frmula General de la Ley de Ohm:

7.5 Variante Prctica:

Aquellas personas menos relacionadas con el despeje de frmulas matemticas

pueden realizar tambin los clculos de tensin, corriente y resistencia

correspondientes a la Ley de Ohm, de una forma ms fcil utilizando el siguiente

recurso prctico:

Con esta variante slo ser necesario tapar con un dedo la letra que representa el

valor de la incgnita que queremos conocer y de inmediato quedar indicada con las

otras dos letras cul es la operacin matemtica que ser necesario realizar.

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7.6 Hallar el Valor en Ohm de Una Resistencia

Para calcular, por ejemplo, el valor de la resistencia "R" en ohm de una carga

conectada a un circuito elctrico cerrado que tiene aplicada una tensin o voltaje "V"

de 1,5 volt y por el cual circula el flujo de una corriente elctrica de 500 miliamperio

(mA) de intensidad, procedemos de la siguiente forma:

Tapamos la letra R (que representa el valor de la incgnita que queremos despejar,

en este caso la resistencia "R" en ohm) y nos queda representada la operacin

matemtica que debemos realizar:

Como se puede observar, la operacin matemtica que queda indicada ser: dividir

el valor de la tensin o voltaje "V", por el valor de la intensidad de la corriente " I , en

ampere (A). Una vez realizada la operacin, el resultado ser el valor en ohm de la

resistencia "R.

En este ejemplo especfico tenemos que el valor de la tensin que proporciona la

fuente de fuerza electromotriz (FEM) (el de una batera en este caso), es de 1,5 volt,

mientras que la intensidad de la corriente que fluye por el circuito elctrico cerrado es

de 500 miliamperios (mA).

Como ya conocemos, para trabajar con la frmula es necesario que el valor de la

intensidad est dado en ampere, sin embargo, en este caso la intensidad de la

corriente que circula por ese circuito no llega a 1 ampere. Por tanto, para realizar

correctamente esta simple operacin matemtica de divisin, ser necesario

convertir primero las 500 milis ampere en ampere, pues de lo contrario el resultado

sera errneo. Para efectuar dicha conversin dividimos 500 mA entre 1000:

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Como vemos, el resultado obtenido es que 500 miliamperio equivalen a 0,5 ampere,

por lo que procedemos a sustituir, seguidamente, los valores numricos para poder

hallar cuntos ohm tiene la resistencia del circuito elctrico con el que estamos

trabajando, tal como se muestra a continuacin:.

Como se puede observar, el resultado de la operacin matemtica arroja que el valor

de la resistencia "R" conectada al circuito es de 3 ohm.

7.7 Hallar El Valor De Intensidad De La Corriente

Veamos ahora qu ocurre con la intensidad de la corriente elctrica en el caso que la

resistencia "R", en lugar de tener 3 ohm, como en el ejemplo anterior, tiene ahora 6

ohm. En esta oportunidad la incgnita a despejar sera el valor de la corriente " I ",

por tanto tapamos esa letra:

A continuacin sustituimos V por el valor de la tensin de la batera (1,5 V) y la R

por el valor de la resistencia, o sea, 6. A continuacin efectuamos la operacin

matemtica dividiendo el valor de la tensin o voltaje entre el valor de la resistencia:

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En este resultado podemos comprobar que la resistencia es inversamente

proporcional al valor de la corriente, porque cuando el valor de "R" aumenta de 3 a 6

ohm, la intensidad " I " de la corriente tambin, vara, pero disminuyendo su valor de

0, 5 a 0,25 ampere.

7.8 Hallar El Valor De La Tensin O Voltaje

Ahora, para hallar el valor de la tensin o voltaje "V" aplicado a un circuito, siempre

que se conozca el valor de la intensidad de la corriente " I " en ampere que lo recorre

y el valor en ohm de la resistencia "R" del consumidor o carga que tiene conectada,

podemos seguir el mismo procedimiento tapando en esta ocasin la "V, que es la

incgnita que queremos despejar.

A continuacin sustituyendo los valores de la intensidad de corriente " I " y de la

resistencia "R" del ejemplo anterior y tendremos:

El resultado que obtenemos de esta operacin de multiplicar ser 1,5 V,

correspondiente a la diferencia de potencial o fuerza electromotriz (FEM), que

proporciona la batera conectada al circuito.

Los ms entendidos en matemticas pueden utilizar directamente la Frmula General

de la Ley de Ohm realizando los correspondientes despejes para hallar las

incgnitas. Para encontrar el valor de la intensidad "I" se emplea la representacin

matemtica de la frmula general de esta Ley:

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De donde:

I Intensidad de la corriente que recorre el circuito en ampere (A)

E Valor de la tensin, voltaje o fuerza electromotriz en volt (V)

R Valor de la resistencia del consumidor o carga conectado al circuito en ohm ().

Si, por el contrario, lo que deseamos es hallar el valor de la resistencia conectada al

circuito, despejamos la R en la frmula de la forma siguiente:

Y por ltimo, para hallar la tensin despejamos la frmula como se muestra a

continuacin y, como en los casos anteriores, sustituimos las letras por los

correspondientes valores conocidos:

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CONCLUSION

Al a ver finalizado la investigacin conoc cada de los preceptos ms profundos

electromagntico, corriente elctrica, imanes, ley de Lenz, ley de Faraday y ley

de Ohm, donde obtuve una retroalimentacin, conoc ms fondo cada uno de los

conceptos, teniendo en cuenta las frmulas y conociendo algunos aplicaciones de la

vida til. En el electromagnetismo aprend que es la ciencia en cargada del estudio

de las manifestaciones del magnetismo y la energa simultneamente puesto que la

corriente elctrica produce un campo magntico muy parecido al producido por un

imn. La corriente elctrica Corriente es el movimiento ordenado y permanente de

las partculas cargadas de un conductor, bajo la influencia de un campo elctrico,

tambin podemos decir que son dispositivos capaces de transformar las diferentes

formas de energa qumica, mecnica o trmica, en energa elctrica necesaria para

producir la diferencia de potencial entre dos puntos. En lo de imanes el magnetismo

es un fenmeno fsico por el que los materiales ejercen fuerzas de atraccin o

repulsin sobre otros materiales. El magnetismo lo podemos utilizar para el diseo de

los motores y generadores, en la ley de Lenz vi que es una consecuencia del

principio de conservacin de la energa, el de Faraday nos dice que 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 y la ltima ley de Ohm esta ley aprend que la intensidad

de la corriente elctrica que circula por un dispositivo es directamente proporcional a

la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del

mismo, todas estos temas vistos fueron muy fundamentales ya que a travs de ellos

podemos darnos cuenta que en nuestro alrededor Es valioso conocer los trabajos

realizados por Faraday y el estudio de su ley, as como la de Lenz, pues sientan las

bases para el clculo cinemtico, el movimiento relativo y la evaluacin de los

campos elctrico, que dependen todo los temas que se dio a conocer esperando y te

pueda ser de gran utilidad este investigacin.

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REFERENCIAS

http://diccionario.motorgiga.com/diccionario/electromagnetismo-definicion-significado/gmx-niv15-con193965.htm

http://www.ecured.cu/Electromagnetismo

http://www.fisicapractica.com/fuerza-electrica.php

http://www.imancitos.com/imanes-y-magnetismo.html

http://pmtrmagnetismo.blogspot.mx/2012/05/ley-de-lenz.html

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/farlaw.html

http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_ley_ohm/ke_ley_ohm_1.htm