FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
Y MAGNETISMO

EN EL PRINCIPIO DEL UNIVERSO…
SE CREARON TRES TIPOS DE MATERIA:
Poseen Masa
A
Carga a
B
Carga b
C
Sin carga

Interacción entre cargas:
a-a
b-b
Sin carga
a-b
a – S.C
b – S.C
Las partículas sin carga no general
repulsión ni atracción. Se denominaron
cargas NEUTRAS.

Charles Augustin Coulomb
En el siglo XVIII dedujo los diferentes
N y describió
tipos de carga + de manera matemática la ley de
atracción entre cargas eléctricas.
LEY DE COULOMB

Con la combinación de estos tres tipos de
materia se forma la tabla periódica

AHORA: De los elementos de la tabla
periódica y todas sus combinaciones se
constituye:
Sencillamente…
TODO LO QUE
CONOCEMOS

Todo lo que nos rodea implica una gran
cantidad de fenómenos.
¿Cómo los estudiamos?
Disponemos de diferentes herramientas
y/o disciplinas:
 Teoría de la relatividad:

Describe fenómenos que se
caractericen por tener altas
velocidades (velocidad de la luz)

Mecánica clásica:
Describe los fenómenos
que posean velocidades
“pequeñas” (velocidad del
sonido)

Mecánica cuántica:
Fenómenos que impliquen
distancias pequeñas (del
orden de Armstrong)

Mecánica de fluidos: estudia el movimiento
de los fluidos
Estudia
sistemas
termodinámicos reales bajo la óptica de
la física del calor.
 E.T.C …

Termodinámica:
Estructura Fenómeno - Ley
Admirar
el fenómeno
Hay una Ley
que lo explica
¿Cuál es el nombre
de esta ley?
Que dice la ley. (como
explica el fenómeno)
¿Qué aplicaciones tiene?

ARQUIMEDEZ; por ejemplo:
1. OBSERVO EL FENOMENO.
2 . DEDUJO QUE UNA LEY DEBIA
(Al sumergirse en la bañera
DESCRIR ESTE FENOMENO:
desplazaba el agua)
4. LA ENUNCIO: "Un cuerpo total o
3. LA ESTUDIO: (desarrollo y
parcialmente
sumergido
luego se le asigno su nombre)
experimenta
un
empuje
ascendente igual al peso del fluido
5. LA DIVULGO y se hallaron grandes
desalojado por el cuerpo".
aplicaciones

“Para nuestro actual interés tenemos cinco
leyes importantes”
LAS LEYES DEL
ELECTROMAGNETISMO
MAXWELL
COULOMB
AMPER
LORENTZ
FARADAY
GAUSS
METROLOGIA
SISTEMA INTERNACIONAL DE MEDIDAS
MAGNITUD
UNIDAD
SIMBOLO
Longitud
Metro
m
Tiempo
Segundo
s
Masa
Kilogramo
kg
Amperio
A
Kelvin
K
Mol
mol
Candela
cd
Intensidad de corriente
eléctrica.
Temperatura
Cantidad de sustancia
Intensidad luminosa
UNIDADES DERIVADAS DEL (SI) DE INTERES EN EL
ELECTROMAGNETISMO
NOMBRE Y
SIMBOLO
MAGNITUD
FORMULA
Hertz (Hz)
Frecuencia
Newton (N)
Fuerza
Vatio (W)
Potencia
J.s
Culombio
(C)
Carga
eléctrica
F.V
Voltio (V)
Potencial
eléctrico
NOMBRE Y
SIMBOLO
MAGNITUD
Faradio (F)
Capacidad
eléctrica
A.s/V
Tesla (T)
Intensidad
de campo
magnético
Kg/ C.s
V.A Weber
(Wb)
Flujo
magnético
V.s
A.s Siemens
(S)
Conductancia eléctrica
1/(Ω).
Resistencia
eléctrica
V/A
1/s
Kg.m/s2
J/C
Ohmio(Ω).
FORMULA
UNIDAD DE CARGA ELECTRICA

Coulomb: ¿Cuál es su masa? ¿Cuantos
electrones lo constituyen?
1.
La carga de q+ y q- es (1,6*10^-19) C; la masa de un
electrón
es:
9,1*10^-31
kg;
entonces:
(1,6*10^19)/(9,1*10^31)= 5,7*10^-12 kg. (una millonésima
parte de un miligramo)
2.
El peso de un Coulomb sobre el peso de un electrón,
es igual a el numero de electrones que lo constituyen:
(5,7*10^-12 kg)/(9,1*10^-31)=
0,6*10^18 kg
(aproximadamente el cuadrado del numero de habitantes en el planeta)
…Ten en cuenta un importante consejo de unos de los mas
grandes científicos de todos los tiempos…
Ves cerebro, por
eso nunca
·$%&&/&/&()(/&%$·”
pudiste
·% “·$%&/&%$·
conquistar el
mundo
VER ANIMACION
•Resumen grafico de las leyes del
electromagnetismo.
q
GAUSS
Flujos, (calculo por simetrías)
+Potencial
B
AMPER
COULOMB
E
FARADAY
I
LEY DE COULOMB:

”la intensidad de las fuerzas de atracción o
repulsión entre dos cargas puntuales son
proporcional al producto de sus cargas e
inversamente proporcional al cuadrado de
las distancias que las separa”
q: cargas puntuales.
r: distancia que separa las cargas.
u: vector dirección.

En palabras mas simples, una carga
eléctrica puntual, o una distribución de
cargas genera un campo eléctrico,
proporcional a la carga que lo origina e
inverso al cuadrado de la distancia.

La dirección depende del tipo de carga
y/o la configuración de ellas.

Una carga eléctrica puntual, genera un
campo eléctrico radial.
EXPERIMENTO DE MILLIKAM
VIDEO # 1
VIDEO # 2
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CAMPO ELECTRICO
o
Ente físico inmaterial que se puede
detectar y medir. Es generado por
cargas eléctricas estaticas. (vecindario):
Por definición se consideran las cargas positivas FUENTE de campo
eléctrico y a las cargas negativas SUMIDERO de campo eléctrico.

AHORA….
Un conjunto de cargas
eléctricas sometidas a una diferencia de
potencial, se mueven espontáneamente hacia
configuraciones de menor energía, generando
una corriente eléctrica.

A su vez una corriente eléctrica genera un
campo magnético.
LEY DE AMPER
Esta ley nos permite calcular
campos magnéticos a partir
de corrientes eléctricas. Fue
descubierta por André - Marie
Ampère en 1826
y se
enuncia:
μ0: permeabilidad del vacío
dl: vector tangente a la trayectoria.
IT: corriente neta que atraviesa la
superficie.
CAMPO MAGNETICO
o
Ente físico inmaterial que se puede detectar
y medir. Es generado por cargas eléctricas
en movimiento. (vecindario a la corriente eléctrica).
Corriente eléctrica
Campo magnético

Los campos eléctricos y magnéticos se
representan por vectores.
• El campo eléctrico es radial, su dirección
depende de la carga (fuente o sumidero).
• El campo magnético es perpendicular al plano de la corriente eléctrica (I).
La dirección se define con la ley de la mano derecha.
Por
convención,
los portadores de
carga eléctrica son
siempre positivos.
“la dirección de la (I) es opuesta a la dirección en que se mueven los electrones”.

LEY DE LA MANO DERECHA.
1. El dedo pulgar de la mano derecha debe
apuntar hacia la dirección de la corriente
eléctrica (I)
2. Los cuatro dedos
restantes indican
la dirección del
campo magnético.
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - fem2012