ELECTROMAGNETISMO

ELECTROMAGNETISMO
 Es la parte de la física que estudia la relación entre los fenómenos eléctricos y los fenómenos magnéticos. Es una teoría de campos, porque sus explicaciones y predicciones se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo.
El electromagnetismo es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo y es la responsable de la interacción entre partículas con carga eléctrica. Este se divide en dos tipos de interacción: la electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo, y la magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento. Estas fuerzas actúan sobre todas las partículas cargadas eléctricamente, son de naturaleza atractiva o repulsiva y su radio de interacción es infinito. Por ejemplo, las fuerzas electromagnéticas te permiten leer tu módulo de aprendizaje, ya que la luz es una de las diversas interacciones electromagnéticas presentes en la naturaleza. La interrupción de estas fuerzas por un instante, ocasionaría de manera inmediata la desaparición de la vida

BINOMIO
El prefijo “bi-”, que pertenece al latín y que puede traducirse como “dos”.
• El vocablo “nomos”, que etimológicamente hablando procede del griego y que significa “porción o parte”.

Binomio de Newton

El teorema binomial o binomio de Newton especifica la expansión de cualquier potencia de un binomio, es decir, la expansión de (a+b)m.$(a+b{)}^m.$ De acuerdo a este teorema, el primer término es am$a^m$, el segundo es mam−1b$m{a}^{m-1}b$, y en cada término adicional la potencia de a$a$ disminuye en 1 y la de b$b$ aumenta en 1. El teorema es una consecuencia de la regla distributiva y se puede demostrar por inducción.

La regla de expansión que se sigue del teorema es: el coeficiente del término siguiente se calcula a partir del actual multiplicando el coeficiente por el exponente de a$a$, y dividiendo el resultado entre la posición. Ejemplo: el coeficiente del siguiente término de mam−1b$m{a}^{m-1}b$ es m(m−1)/2.$m(m-1)/2.$

La regla es fácil de retener en la memoria después de practicar en unos cuantos ejemplos:

(a+b)5=a5+5a4b+(20/2)a3b2+(30/3)a2b3+(20/4)ab4+b5$$(a+b{)}^5=a^5+5a^{4}b+(20/2)a^3{b}^2+(30/3)a^2{b}^3+(20/4)a{b}^4+b^5$$$$$$
$${\mathrm{<span\; style="word-spacing:\; normal;">Los\; coeficientes\; también\; pueden\; leerse\; en\; el\; Triángulo\; de\; Pascal. </span>}}^{}$$$${\mathrm{<span\; style="word-spacing:\; normal;">La\; importancia\; para\; la\; combinatoria\; es\; que\; los\; ceoficentes\; cuentan\; el\; número </span>}}^{}$$$${\mathrm{<span\; style="word-spacing:\; normal;">de\; subconjuntos\; de\; tamaño </span>}}^{}$$

k$k$ (en el término k$k$) tomados de un conjunto de tamaño m$m$. El binomio de Newton es la función generatriz que cuenta el tamaño de esos subconjuntos.

 

MAGNETISMO

La energía magnética o magnetismo es una fuerza de atracción producida por la corriente eléctrica y los imanes. El magnetismo es un fenómeno físico por el que un objeto genera repulsión o ejerce atracción sobre otros materiales, propiedad que es fácilmente detectable en muchos de ellos como el hierro, níquel, cobalto y sus aleaciones, conocidas como imanes en la vida cotidiana.

Todos los materiales tienen la propiedad del magnetismo, pero algunos tienen una desigual distribución de los electrones que anula las fuerzas magnéticas originarias.

TIPOS DE IMANES

1. Imanes naturales; la magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de atraer todas las sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro es natural. Está compuesta por óxido de hierro. Las sustancias magnéticas son aquellas que son atraídas por la magnetita.
   
2. Imanes artificiales permanentes;las sustancias magnéticas que al frotarlas con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho tiempo su propiedad de atracción.
   
3. Imanes artificiales temporales; aquellos que producen un campo magnético sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es el electroimán.
   

CAMPO MAGNÉTICO

Esta idea alude al sector del espacio sobre el cual tiene incidencia un elemento magnético. También se le dice campo magnético a la magnitud expresada en amperios/metros que refleja qué tan intensa es una fuerza magnética.

Un punto de un campo magnético puede especificarse a partir de la magnitud y la dirección de una carga. Por eso se trata de un campo vectorial: los puntos del espacio euclidiano son asociados a un vector.

Los campos magnéticos pueden explicarse a partir de la fuerza de Lorentz, que es la fuerza que ejerce el campo al recibir una corriente de electricidad o una partícula con carga. La carga eléctrica de valor X se desplaza por el espacio a una cierta velocidad y experimenta el resultado de una fuerza que resulta secante y que es proporcional al campo y a la velocidad

¿Que es la potencia eléctrica y efecto joule?

La potencia eléctrica es la velocidad por unidad de tiempo al que la energía eléctrica se transfiere en un circuito eléctrico. De forma más sencilla, podemos considerar que es la cantidad de energía que consume o genera un elemento en un instante determinado. Una bombilla, por ejemplo, podemos decir que tiene una potencia de 12w y de este modo indicar que, cuando esta funcionado, consume esa cantidad de energía en un determinado momento.

¿COMO CALCULAR LA POTENCIA ELÉCTRICA?

1. De su definición podemos inferir que la potencia se calcula como la carga eléctrica que pasa en un tiempo limitado a través de una diferencia de potencial

P=VQ÷T=VI

EFECTO JOULE
Se le conoce como al fenómeno irreversible por el cual si un conductor circula corriente eléctrica, aparte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. El nombre es en honor a su descubridor, el físico británico James prescott joule

LEY DE OHM, DIFERENCIA ENTRE POTENCIAL Y VOLTAJE PARA QUE SIRVE, CIRCUITO ELECTRICO

LEY DE OHM.

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley básica de los circuitos eléctricos. Establece que la diferencia de potencial ${\displaystyle V}$ que aplicamos entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente ${\displaystyle I}$ que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica ${\displaystyle R}$; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle I}$:

${\displaystyle V=R\cdot I\,}$

La fórmula anterior se conoce como fórmula general de la ley de Ohm,​ y en la misma, ${\displaystyle V}$ corresponde a la diferencia de potencial, ${\displaystyle R}$ a la resistencia e ${\displaystyle I}$ a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).

En física, el término ley de Ohm se usa para referirse a varias generalizaciones de la ley originalmente formulada por Ohm. El ejemplo más simple es:

${\displaystyle \mathbf {J} =\sigma \mathbf {E} ,}$

donde J es la densidad de corriente en una localización dada en el material resistivo, E es el campo eléctrico en esa localización, y σ (sigma) es un parámetro dependiente del material llamado conductividad. Esta reformulación de la ley de Ohm se debe a Gustav Kirchhoff.

DIFERENCIA DE POTENCIAL Y VOLTAJE.

POTENCIAL

En física se define el potencial como una magnitud que puede ser escalar o vectorial, que sirve para describir la evolución o variación probable de otra magnitud. Generalmente los potenciales aparecen para describir a un campo físico y también aparece en termodinámica.

VOLTAJE

El voltaje es la capacidad física que tiene un circuito eléctrico, debido a que impulsa a los electrones a lo extenso de un conductor, esto quiere decir, que el voltio conduce la energía eléctrica con mayor o menor potencia, debido a que el voltaje es el mecanismo eléctrico entre los dos cuerpos, basándose a que si los dos puntos establecen un contacto de flujo de electrones puede suceder una transferencia de energía de ambos puntos, porque los electrones son cargas negativas y son atraídas por protones con carga positiva, pero además los electrones son rechazados entre sí por tener la misma carga.

Circuito en serie. 

Circuito donde solo existe un camino para la corriente, desde la fuente suministradora de energía a través de todos los elementos del circuito, hasta regresar nuevamente a la fuente. Esto indica que la misma corriente fluye a través de todos los elementos del circuito, o que en cualquier punto del circuito la corriente es igual.

Elementos de un circuito en serie

1. Una fuente de poder que suministre energía eléctrica.
2. Un material metálico que permita la circulación de la corriente eléctrica, desde la fuente hasta el elemento receptor.
3. Un receptor, que absorbe la energía eléctrica y la convierte en energía.

4. Características generales

   • La intensidad de corriente que recorre el circuito es la misma en todos los componentes.
   

   

   Fig.1Distribución del voltaje
   

   

   Fig.2Circuito en serie
   • La suma de las caídas de tensión es igual a la tensión aplicada. En la figura 1, se encuentran conectados en serie tres resistencias iguales. El voltaje para cada una es un tercio del voltaje total. En la figura 2 el voltaje que atraviesa la resistencia es proporcional a la resistencia de la unidad. En cada caso, la suma de los voltajes de los dispositivos individuales es igual al voltaje total.
   • La resistencia equivalente del circuito es la suma de las resistencias que lo componen.
   • La resistencia equivalente es mayor que la mayor de las resistencias del circuito.
   • COMO  RESOLVER UN CIRCUITO EN SERIE
   • CIRCUITO SERIE
     PASO 1
     
     
     Para calcular el voltaje de las resistencias de un circuito serie lo primero que hay que hacer es sacar la resistencia total del circuito tomando la fórmula de RT= R1+R2+R3……..R∞
     
     RT=R1+R2+R3
     RT= 5Ω+ 10 Ω+ 15 Ω
     RT= 30 Ω
     PASO 2
     Una vez sacado la resistencia total  sacamos la corriente total del circuito serie utilizando la fórmula  de la ley de ohm
     
     
     
     Y sacamos la corriente total
     I=E/R
     I= 100V/30 Ω
     I= 3,33 A
     PASO 3
     Calculamos el voltaje de cada una de las resistencias usando la formula V=I*R
     V=IxR
     V= 3.33 A* 5 Ω = 16,66 V
     V= 3.33 A* 10 Ω = 33,33 V
     V= 3.33 A* 15 Ω = 50  V
     Y así sacamos el voltaje de cada una de las resistencias
     CIRCUITO PARALELO
     PASO 1
     Para sacar el voltaje de cada una de las resistencias en circuito serie debemos emplear la formula
     
     
     
     
     
     
     
     
     Y procedemos
     RT= 1/(1/R1+1/R2+1/R3)
     RT= 1/(1/60+1/20+1/10)
     RT= 14,81Ω
     PASO 2
     Una vez sacado la resistencia total  sacamos la corriente total del circuito paralelo utilizando la fórmula  de la ley de ohm
     
     Y sacamos la corriente total
     I=E/R
     I= 6V/14,81 Ω
     I= 5,4
     PASO 3
     Calculamos el voltaje de cada una de las resistencias usando la formula V=I*R
     V=IxR
     V= 5,4 A* 60 Ω =  324 V
     V= 5,4 A* 20 Ω =  54 V
     V= 5,4 A* 150 Ω =  108 V
     Y así sacamos el voltaje de cada una de las resistencias del circuito paralelo