Fundamentos de electricidad y magnetismo. Por Christian Guerrero y Felipe Zamudio

La materia se encuentra en tres estados

Positiva - Protones

Negativa - Electrones

Neutra - Neutrones

Masa Carga

9,1x -1,6 x C

1,7 x kg 1,6 x C

1,7 x kg 0

Masa de un coulomb ().

• = • = (

¿Cómo hallaron la masa de una partícula subatómica?

• El espectrómetro de masas fue desarrollado para medir las masas de los isotopos. Este se utiliza para determinar la relación masa-carga de iones de carga conocida midiendo el radio de sus orbitas circulares en un campo magnético conocido.

Tenemos una partícula de carga ‘q’ con campo eléctrico radial

• Las líneas se llaman ‘líneas de campo eléctrico’, saliendo en el caso de partículas positivas y entrando en el caso de partículas negativas.

• Cargas iguales se repelen, cargas opuestas se atraen.

Cálculo del campo eléctrico + Análisis dimensional

• k = constante de proporcionalidad =

• q = carga de la partícula• r = distancia del punto de observación a la partícula.

Fuerza entre dos partículas.

• Ley de Coulomb:

Ejemplo: Fuerza de atracción entre dos cargas de 1C

100 1 C1 C

Ejemplo: Fuerza de atracción entre un protón y un electrón de hidrógeno.

1 1 C1 C

Relación existente entre electricidad y magnetismo.

I

�⃗�q

BAmpere

Coulomb

Fuerza Magnética

Fuerza Eléctrica.

Faraday

Circulación del campo magnético.

• Unidad de campo magnético T (Tesla)

• [] =

Notación de la corriente eléctrica.

Entrando: Saliendo:

Flujo magnético de una corriente.

• Como B es constante, sale de la integral.

• El área encerrada es la circunferencia:

• Luego ->

𝐼

Adicional: Campo magnético de la Tierra

• Campo magnético de la Tierra: se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta su confluencia con el viento solar

• El momento dipolar, una medida de la intensidad del campo magnético, es ahora de

• Eso es el doble de la media del último millón de años, que es de

• Su magnitud varía en la superficie en un rango de 0.3 a 0.6 Gauss.

• Se toma un promedio de medio Gauss. Este apunta al hemisferio Norte.

Leyes Usadas:

• Newton: Existe una fuerza de repulsión o atracción entre dos cargas.

• Joule: Responsable del calentamiento del resistencias.

• Richardson: explica la emisión termiónica.

Conceptos fundamentales:

• Conceptos Fundamentales:• Gradiente: cambio de posición (ejemplo: temperatura)• Divergencia: aplicar el cambio de posición con la dirección.• Rotacional: definido como , dando como resultado un

escalar.• Circulación: • Flujo:

Dispositivos comunes:

• Capacitores (condensadores y filtros):• Almacenan cargas y campos eléctricos.• Almacenan energía en un volumen.

• Bobinas:• Almacenan campos magnéticos.

• Almacenan energía en un volumen.

• Resistencias: Restringen y facilitan la circulación de la corriente

Campos eléctricos producidos por diferentes configuraciones.

• Capacitor -> Batería (dispositivo externo)-> carga eléctrica Q

Ley de Gauss

• Para el campo magnetico (no hay monopolos magnéticos)• Div B=0

• Para el campo eléctrico (existencia de monopoles eléctricos)• Dib

• Concepto de flujo en una superficie cerrada• o también