investigacion de fisica 1er. parcial

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Se puede apreciar distintos temas relacionadas al magnetismo y sus derivadas

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  • INVESTIGACION DE

    FISICA

    Gisela Edith Prez Prez

    Ofimtica 6to.

    Temas de fsica

    Ing. Maugro Joseim Gmez Roblero

    24 de febrero 2016

  • 1

    INDICE

    Introduccin...3

    Electromagnetismo...4

    Fuerza elctrica.5

    Corriente elctrica....6

    Imanes..15

    Ley de Lenz.19

    Ley de Faraday...21

    Ley de Ohm.24

    Conclusin...27

    Referencias electrnicas...28

  • 2

    OBJETIVOS

    Aprender a observar la relacin que tienen todos estos temas.

    Observar cmo es que se presentan cada uno de los temas en la fsica

    Apreciar la funcin que tienen todos estos temas en la fsica

    Aprender la importancia que tienen los descubrimientos que realizaron los

    autores en sus leyes

  • 3

    INTRODUCCION

    Al realizar esa investigacin podr apreciarse como es que se dan cada uno de los

    fenmenos encontrados en la naturaleza, podr observarse que relacin tienen los

    temas unos con otros.

    La fsica abarca gran variedad de temas y estos a la vez tienen distintas leyes y en

    esta investigacin podr apreciarse tres de las leyes que se relacionan entre s,

    puede apreciarse tambin las correcciones que hacan los autores de estas leyes

    ante las dems.

  • 4

    Electromagnetismo

    El electromagnetismo es una rama de la fsica que estudia y unifica los fenmenos

    elctricos y magnticos en una sola teora, cuyos fundamentos fueron sentados por

    Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo 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.

    El electromagnetismo es una teora de campos; es decir, las explicaciones y

    predicciones que provee se basan en magnitudes fsicas vectoriales o tensoriales

    dependientes de la posicin en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo

    describe los fenmenos fsicos macroscpicos en los cuales intervienen cargas

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

    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.

    El electromagnetismo es considerado como una de las cuatro fuerzas fundamentales

    del universo actualmente conocido.

  • 5

    Fuerza elctrica

    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

  • 6

    Si se trata nicamente de dos cargas, la direccin de la fuerza es co-lineal 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.

    Campo elctrico

    El campo elctrico existe cuando existe una carga y representa el vnculo entre sta

    y otra carga al momento de determinar la interaccin entre ambas y las fuerzas

    ejercidas. Tiene carcter vectorial (campo vectorial) y se representa por medio de

    lneas de campo. Si la carga es positiva, el campo elctrico es radial y saliente a

    dicha carga. Si es negativa es radial y entrante.

    La unidad con la que se mide es:

  • 7

    La letra con la que se representa el campo elctrico es la E.

    Al existir una carga sabemos que hay un campo elctrico entrante o saliente de la

    misma, pero ste es comprobable nicamente al incluir una segunda carga

    (denominada carga de prueba) y medir la existencia de una fuerza sobre esta

    segunda carga.

    Algunas caractersticas

    - En el interior de un conductor el campo elctrico es 0.

    - En un conductor con cargas elctricas, las mismas se encuentran en la superficie.

  • 8

    CORRIENTE ELECTRICA

    Es el flujo de carga elctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe

    al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En

    el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo),

    unidad que se denomina amperio. Una corriente elctrica, puesto que se trata de un

    movimiento de cargas, produce un campo magntico, un fenmeno que puede

    aprovecharse en el electroimn.

    El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente elctrica es

    el galvanmetro que, calibrado en amperios, se llama ampermetro, colocado en

    serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir.

    La corriente elctrica est definida por

    convenio en sentido contrario al

    desplazamiento de los electrones.

    Conduccin elctrica

    Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible

    el paso de la electricidad a travs del mismo. Los electrones libres, aunque existen

    en el material, no se puede decir que pertenezcan a algn tomo determinado.

    Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta

    desde ese lugar a otro en dicha regin. Supongamos que la carga se mueve a travs

    de un alambre. Si la carga q se transporta a travs de una seccin transversal dada

    del alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a travs del

    alambre es:

  • 9

    Aqu q est dada en culombios, t en segundos, e I en amperios. Por lo cual, la

    equivalencia es:

    Una caracterstica de los electrones libres es que, incluso sin aplicarles un campo

    elctrico desde afuera, se mueven a travs del objeto de forma aleatoria debido a la

    energa calrica. En el caso de que no hayan aplicado ningn campo elctrico,

    cumplen con la regla de que la media de estos movimientos aleatorios dentro del

    objeto es igual a cero. Esto es: dado un plano irreal trazado a travs del objeto, si

    sumamos las cargas (electrones) que atraviesan dicho plano en un sentido, y

    sustraemos las cargas que lo recorren en sentido inverso, estas cantidades se

    anulan.

    Cuando se aplica una fuente de tensin externa (como, por ejemplo, una batera) a

    los extremos de un material conductor, se est aplicando un campo elctrico sobre

    los electrones libres. Este campo provoca el movimiento de los mismos en direccin

    al terminal positivo del material (los electrones son atrados [tomados] por el terminal

    positivo y rechazados [inyectados] por el negativo). Es decir, los electrones libres son

    los portadores de la corriente elctrica en los materiales conductores.

    Si la intensidad es constante en el tiempo, se dice que la corriente es continua; en

    caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni disminucin

    de carga en ningn punto del conductor, la corriente es estacionaria.

    Para obtener una corriente de 1 amperio, es necesario que 1 culombio de carga

    elctrica por segundo est atravesando un plano imaginario trazado en el material

    conductor.

    El valor I de la intensidad instantnea ser:

  • 10

    Si la intensidad permanece constante, en cuyo caso se denota Im, utilizando

    incrementos finitos de tiempo se puede definir como:

    Si la intensidad es variable la frmula anterior da el valor medio de la intensidad en el

    intervalo de tiempo considerado.

    Segn la ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual a la tensin (o voltaje)

    dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:

    Haciendo referencia a la potencia, la intensidad equivale a la raz cuadrada de la

    potencia dividida por la resistencia. En un circuito que contenga varios generadores y

    receptores, la intensidad es igual a:

    Donde es el sumatorio de las fuerzas electromotrices del circuito, es la suma

    de todas las fuerzas contra electromotrices, es la resistencia equivalente del

    circuito, es la suma de las resistencias internas de los generadores y es el

    sumatorio de las resistencias internas de los receptores.

    Intensidad de corriente en un elemento de volumen: , donde

    encontramos n como el nmero de cargas portadoras por unidad de volumen dV; q

    refirindose a la carga del portador; v la velocidad del portador y finalmente dS como

    el rea de la seccin del elemento de volumen de conductor.

  • 11

    Corriente alterna

    Artculo principal: Corriente alterna

    Onda senoidal.

    Voltaje de las fases de un sistema trifsico. Entre cada una de las fases hay un

    desfase de 120.

    Esquema de conexin.

  • 12

    Conexin en tringulo y en estrella.

    Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en espaol y AC en ingls,

    de alternating current) a la corriente elctrica en la que la magnitud y direccin varan

    cclicamente. La forma de onda de la corriente alterna ms comnmente utilizada es

    la de una onda sinoidal. En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma

    en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.

    El sistema usado hoy en da fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla, y la

    distribucin de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse.

    Otros que contribuyeron al desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien

    Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre los aos 1881 y 1889. La corriente

    alterna super las limitaciones que aparecan al emplear la corriente continua (CC),

    la cual constituye un sistema ineficiente para la distribucin de energa a gran escala

    debido a problemas en la transmisin de potencia.

    La razn del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los problemas de

    trasmisin de potencia, viene determinada por su facilidad de transformacin,

    cualidad de la que carece la corriente continua. La energa elctrica trasmitida viene

    dada por el producto de la tensin, la intensidad y el tiempo. Dado que la seccin de

    los conductores de las lneas de transporte de energa elctrica depende de la

    intensidad, se puede, mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos

    valores (alta tensin), disminuyendo en igual proporcin la intensidad de corriente.

    Esto permite que los conductores sean de menor seccin y, por tanto, de menor

    costo; adems, minimiza las prdidas por efecto Joule, que dependen del cuadrado

    de la intensidad. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanas, el voltaje

    puede ser de nuevo reducido para permitir su uso industrial o domstico de forma

    cmoda y segura.

  • 13

    Las frecuencias empleadas en las redes de distribucin son 50 y 60 Hz. El

    valor depende del pas.

    Corriente trifsica

    Artculo principal: Sistema trifsico

    Se denomina corriente trifsica al conjunto de tres corrientes alternas de

    igual frecuencia, amplitud y valor eficaz que presentan una diferencia de fase entre

    ellas de 120, y estn dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes

    que forman el sistema se designa con el nombre de fase.

    La generacin trifsica de energa elctrica es ms comn que la monofsica y

    proporciona un uso ms eficiente de los conductores. La utilizacin de electricidad en

    forma trifsica es mayoritaria para transportar y distribuir energa elctrica y para su

    utilizacin industrial, incluyendo el accionamiento de motores. Las corrientes

    trifsicas se generan mediante alternadores dotados de tres bobinas o grupos de

    bobinas, arrolladas en un sistema de tres electroimanes equidistantes angularmente

    entre s.

    Los conductores de los tres electroimanes pueden conectarse en estrella o en

    tringulo. En la disposicin en estrella cada bobina se conecta a una fase en un

    extremo y a un conductor comn en el otro, denominado neutro. Si el sistema est

    equilibrado, la suma de las corrientes de lnea es nula, con lo que el transporte puede

    ser efectuado usando solamente tres cables. En la disposicin en tringulo o delta

    cada bobina se conecta entre dos hilos de fase, de forma que un extremo de cada

    bobina est conectado con otro extremo de otra bobina.

    El sistema trifsico presenta una serie de ventajas tales como la economa de sus

    lneas de transporte de energa (hilos ms finos que en una lnea monofsica

    equivalente) y de los transformadores utilizados, as como su elevado rendimiento de

    los receptores, especialmente motores, a los que la lnea trifsica alimenta con

    potencia constante y no pulsada, como en el caso de la lnea monofsica.

  • 14

    Tesla fue el inventor que descubri el principio del campo magntico rotatorio en

    1882, el cual es la base de la maquinaria de corriente alterna. l invent el sistema

    de motores y generadores de corriente alterna polifsica que da energa al planeta.

    Corriente monofsica

    Artculo principal: Sistema monofsico

    Se denomina corriente monofsica a la que se obtiene de tomar una fase de la

    corriente trifsica y un cable neutro. En Espaa y dems pases que utilizan valores

    similares para la generacin y trasmisin de energa elctrica, este tipo de corriente

    facilita una tensin de 230 voltios, lo que la hace apropiada para que puedan

    funcionar adecuadamente la mayora de electrodomsticos y luminarias que hay en

    las viviendas.

    Desde el centro de transformacin ms cercano hasta las viviendas se disponen

    cuatro hilos: un neutro (N) y tres fases (R, S y T). Si la tensin entre dos fases

    cualesquiera (tensin de lnea) es de 400 voltios, entre una fase y el neutro es de

    230 voltios. En cada vivienda entra el neutro y una de las fases, conectndose varias

    viviendas a cada una de las fases y al neutro; esto se llama corriente monofsica. Si

    en una vivienda hay instalados aparatos de potencia elctrica alta (aire

    acondicionado, motores, etc., o si es un taller o una empresa industrial)

    habitualmente se les suministra directamente corriente trifsica que ofrece una

    tensin de 400 voltios.

    Corriente elctrica estacionaria

    Artculo principal: Corriente elctrica estacionaria

    Se denomina corriente elctrica estacionaria, a la corriente elctrica que se produce

    en un conductor de forma que la densidad de carga de cada punto del conductor

    es constante, es decir que se cumple que:

  • 15

    IMANES

    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).

    Tipos de imanes:

    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.

    1. 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.

  • 16

    2. 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.

    3. Imanes artificiales temporales; aquellos que producen un campo magntico

    slo cuando circula por ellos una corriente elctrica. Un ejemplo es el

    electroimn.

    Usos

    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.

    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

    Polos magnticos

  • 17

    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 mono polo 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

    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.

    Magnetizacin

  • 18

    La magnetizacin de un objeto es el valor local de su momento angular-magntico

    por unidad de volumen, usualmente denotado M, con unidades A/m. Es un campo

    vectorial, ms all que simplemente un vector (como el momento magntico), porque

    las diferentes secciones de una barra magntica generalmente estn magnetizadas

    con diferentes direcciones y fuerzas. Una buena barra magntica puede tener un

    momento magntico de magnitud 0,1 Am y de volumen de 1 cm, o 0,000001 m;

    por tal razn el promedio de la magnitud de magnetizacin es de 100 000 A/m. El

    acero puede tener una magnetizacin de alrededor de un milln de A/m.

  • 19

    LEY DE LENZ

    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.

    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:

    Dnde:

    = 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:

  • 20

    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.

  • 21

    LEY DE FARADAY

    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:

    (*)

    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 de electricidad.

    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).

    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

  • 22

    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.

    Significado fsico

    La ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas sern de un sentido tal que se

    opongan a la variacin del flujo magntico que las produjo. Esta ley es una

    consecuencia del principio de conservacin de la energa.

    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

    un campo magntico generado en una tensin disponible con una circunstancia

    totalmente proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el

    campo elctrico.

  • 23

    Cuando un voltaje es generado por una batera, o por la fuerza magntica de

    acuerdo con la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente

    fuerza electromotriz o fem. La fem representa energa por unidad de carga

    (voltaje), generada por un mecanismo y disponible para su uso. Estos voltajes

    generados son los cambios de voltaje que ocurren en un circuito, como resultado de

    una disipacin de energa, como por ejemplo en una resistencia.

  • 24

    LEY DE OHM

    La ley de Ohm, postulada por el fsico y matemtico alemn Georg Simon Ohm, es

    una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial que aparece

    entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de

    la corriente que circula por el citado conductor. Ohm complet la ley introduciendo

    la nocin de resistencia elctrica ; que es el factor de proporcionalidad que

    aparece en la relacin entre e :

    La frmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia vara

    con la corriente,1 2 y en la misma, corresponde a la diferencia de potencial, a la

    resistencia e a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes

    en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios ()

    y amperios (A).

    Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuacin anterior, son:

    vlida si 'R' no es nulo

    vlida si 'I' no es nula

    En los circuitos de alterna senoidal, a partir del concepto de impedancia, se ha

    generalizado esta ley, dando lugar a la llamada ley de Ohm para circuitos recorridos

    por corriente alterna, que indica:3

    Donde corresponde al fasor corriente, al fasor tensin y a la impedancia.

  • 25

    Diagrama de la ley de Ohm

    En un diagrama se muestran las tres formas de relacionar las magnitudes fsicas que

    intervienen en la ley de Ohm, , e .

    La eleccin de la frmula a utilizar depender del contexto en el que se aplique. Por

    ejemplo, si se trata de la curva caracterstica I-V de un dispositivo elctrico como un

    calefactor, se escribira como: I = V/R. Si se trata de calcular la tensin V en bornes

    de una resistencia R por la que circula una corriente I, la aplicacin de la ley sera:

    V= R I. Tambin es posible calcular la resistencia R que ofrece un conductor que

    tiene una tensin V entre sus bornes y por el que circula una corriente I, aplicando la

    frmula R = V/ I.

    Tringulo de la ley de Ohm

    Una forma mnemotcnica ms sencilla de recordar las relaciones entre las

    magnitudes que intervienen en la ley de Ohm es el llamado "tringulo de la ley de

    Ohm": para conocer el valor de una de estas magnitudes, se tapa la letra

    correspondiente en el tringulo y las dos letras que quedan indican su relacin

    (teniendo en cuenta que las que estn a una al lado de otra se multiplican, y cuando

    quedan una encima de la otra se dividen como en un operador matemtico comn).

    Ley de Ohm clsica

    La ley de Ohm determina que para algunos materiales como la mayora de los

    conductores metlicos la densidad de corriente y el campo elctrico se

    relacionan a travs de una constante llamada conductividad, caracterstica de cada

    sustancia.10 Es decir:

  • 26

    Esta es la ley de Ohm en forma local, obtenida a partir de la nocin del campo

    elctrico que acelera a los electrones que se desplazan libremente por el metal

    conductor. Gracias a ella se ha obtenido la ley clsica o macroscpica:

    Para los metales y casi todos los otros conductores, R es constante; esto es, no

    depende de la cantidad de corriente. En algunos materiales, y notablemente en los

    materiales semiconductores, R no es constante y este hecho es muy til

    en rectificadores, amplificadores y otros aparatos.

    Aquellos materiales cuya resistencia es constante se conocen como lineales u

    hmicos, mientras que aquellos donde no es constante se los denomina no

    lineales o no hmicos. En ciertos materiales no lineales, la relacin o curva

    caracterstica Volt-Ampere, tiene algunos tramos lineales donde puede suponerse

    que R es constante. Adems, los elementos no lineales pueden clasificarse

    en simtricos y asimtricos; siendo los primeros aquellos cuyas

    caractersticas no dependen de los sentidos de las corrientes ni de las

    tensiones en sus extremos, y los segundos resultan aquellos cuyas

    caractersticas son diferentes para distintos sentidos de las corrientes y de las

    tensiones.

    Esta ley contiene menos informacin, al ser escalar, que la ley para la densidad de

    corriente (que incluye mdulo, direccin y sentido por su naturaleza vectorial).

    No se puede considerar la ley de Ohm como una ley fundamental de la naturaleza ya

    que solo la cumplen ciertos materiales por lo que se considera una relacin

    emprica. Sin embargo, esta ley tiene aplicacin prctica para una gran variedad de

    materiales, en especial los metales.

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    CONCLUSIN

    Al realizar esta investigacin pudo apreciarse la gran variedad de informacin que se

    nos puede presentar sobre un tema en especfico.

    Al hablar del electromagnetismo se entiende que es el encargado de estudiar los

    campos tanto magnticos como elctricos, y que Michael Faraday y James Clerk

    Maxwell fueron quienes formularon esto por primera vez.

    Al hablar de fuerza elctrica nos referimos a que es aquella que se da entre dos o

    ms cargas, dice que las cargas de signos iguales se repelen y las de signo contrario

    se atraen, la fuerza elctrica cuenta tambin con campo elctrico y se da cuando

    existe una carga que a su vez representa un vnculo entre sta y otra carga.

    Corriente elctrica se da por el movimiento interno de las cargas en un determinado

    material es decir el materias que las contiene, estas al realizar dicho movimiento

    genera un campo magntico.

    Los imanes son cuerpos que contienen o transmiten electromagnetismo y esto

    permite que atraiga otros imanes e incluso metales, existen tres tipos de imanes que

    son los naturales, los temporales y los permanentes. Los imanes pueden utilizarse

    para muchas cosas como son bocinas, altavoces e incluso en brjulas.

    En la ley de Lenz y en la de Faraday se relacionan porque hablan tanto como el

    campo elctrico como el magnetismo que vindolo bien se relacionan demasiado

    porque prcticamente es lo mismo, y con la ley de Ohm pues tambin se relaciona

    porque se refiere principalmente a la electricidad y est tambin forma parte de la

    misma rama.

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    REFERENCIAS ELECTRONICAS

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

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

    https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

    https://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n

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

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

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