RECONOCIMIENTO DE LA UNIDAD UNO DE ELECTROMAGNETISMO

Por:Ana Mara Fernndez Espaa_ Cdigo: 1061700655

Curso: ELECTROMAGNETISMOCdigo: 201424

No. de Grupo: 26

Presentado a:CLAUDIA PATRICIA CASTRO

Universidad Nacional Abierta y a Distancia. UNADZona Centro SurCEAD PopaynECBTI08 Marzo 2015

EJERCICIOS UNIDAD 1Campo elctrico esttico, potencial elctrico y campo elctrico en la materiaPROBLEMA ESCOGIDOS DE LA UNIDAD 1 Principales conceptos, ideas, mecanismos y frmulas para resolver cada uno de los cinco (5) problemas escogidos.

CAPTULO 1. CAMPO ELCTRICO ESTTICOLeccin 3: Campo elctrico y su intensidadEjercicio.3. Determinen el valor del campo elctrico en un punto A sabiendo que si se coloca un electrn en dicho punto recibe una fuerza de F = 6,4 x N. Recuerden que la carga del electrn es = -1,6 x C. Dibuje un esquema del ejercicio.Ejercicio.9. Cul es la magnitud, direccin y sentido de un campo elctrico que equilibre el peso de un electrn?

Principales conceptos, ideas, mecanismos y frmulas

EL CONCEPTO FSICO DE CAMPOLas cargas elctricas no precisan de ningn medio material para ejercer su influencia sobre otras, de ah que las fuerzas elctricas sean consideradas fuerzas de accin a distancia.

El campo elctrico asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas es aquella regin del espacio en donde se dejan sentir sus efectos. As, si en un punto cualquiera del espacio en donde est definido un campo elctrico se coloca una carga de prueba o carga testigo, se observar la aparicin de fuerzas elctricas, es decir, de atracciones o de repulsiones sobre ella.Leccin 3: Campo Elctrico. Es una regin en la cual una carga elctrica es capaz de experimentar una fuerza elctrica como consecuencia de otras cargas presentes en el lugar. Una carga elctrica altera el espacio que la circunda, siendo la intensidad de esa alteracin igual a la relacin entre la fuerza elctrica ( F ) sobre la carga de prueba ( q0 ). La expresin correspondiente es:E = F / q0 [ N / C ]El campo elctrico es producido por una carga externa a la carga de prueba, es decir, no es producido por la carga de prueba. El campo elctrico es un vector y tendr la misma direccin de la fuerza ( F ) considerada.

El campo elctrico en un punto del espacio que rodea a una carga Q se define matemticamente como la relacin entre la fuerza elctrica que se ejerce en ese punto por unidad de carga elctrica qo, es decir:

Elelectrn(Del griego, mbar), comnmente representado comoe) es una partcula subatmica de tipo ferminico. En un tomo los electrones rodean el ncleo atmico, compuesto fundamentalmente de protones y neutrones.Los electrones tienen una masa pequea respecto al protn, y su movimiento genera corriente elctrica en la mayora de los metales. Estas partculas desempean un papel primordial en la qumica ya que definen las atracciones con otros tomos.

el electrn tiene unacarga elctricade igual magnitud, pero de polaridad contraria a la del protn. Dicha cantidad, cuyo valor es de 1,60210-19coulombios, es llamadacarga elementalo fundamental, y es considera a veces uncuantode carga elctrica, asignndosele un valor unitario.CAPTULO 2. FLUJO ELCTRICO Y POTENCIAL ELCTRICO14. Calcule la capacidad de la tierra considerada como un conductor esfrico de 6400 km de radio

Principales conceptos, ideas, mecanismos y frmulasConductor esfricoPara calcular la capacidad de un conductor esfrico de radio r, cargado con una carga Q, tenemos que saber a qu potencial V se encuentra.

en donde = permitividad del aire, que vale casi igual que la del vaco. Esta ltima vale, aproximadamente, 8,8541878176 10^-12 F/m = 8,8541878176 pF/m, y la del aire vale lo mismo pero multiplicado por 1,0006. Este 1,0006 es adimensional, se trata de la permitividad relativa del aire, cada medio tiene su permitividad relativa, la del aire es 1,0006. En general, la permitividad de un medio es igual a la del vaco multiplicada por la permitividad relativa de dicho medio. Siendo Q la carga de la esfera; r, el radio, y , la permitividad del medio. La capacidad de la esfera se calcula efectuando el cociente:

La capacidad de una esfera depende solamente de su radio y de la permitividad del medio en el cual sta est.Es interesante calcular cunto tiene que medir la longitud del radio de una esfera para que su capacidad sea de 1 F. Si esta esfera se encuentra en el aire o en el vaco:

Para que una esfera tenga una capacidad de 1 F, es necesario que tenga un radio de 9 millones de km (recordad que la Tierra tiene un radio de 6 370 km).Experimentalmente se puede comprobar que el campo elctrico creado por una esfera cargada en un punto exterior es el mismo que se creara si toda su carga estuviese concentrada en el centro de la esfera. Por lo tanto, el potencial en un punto exterior a la esfera o en la misma superficie es el mismo que creara una carga puntual igual a la que tiene la esfera y situada en su centro. El valor de este potencial es dado por la frmulaLeccin 8: Potencial elctricoEjercicio.22. De acuerdo con la mecnica newtoniana, bajo qu diferencia de potencial debe caer un electrn para adquirir una velocidad V igual a la velocidad de la luz?

Principales conceptos, ideas, mecanismos y frmulasLeccin 7: Diferencia de potencialLa diferencia de potencial V = VB VA entre los puntos A y B, en un campo elctrico, se define como el cambio en la energa potencial del sistema, con lo cual:

De acuerdo con la ecuacin anterior, al expresar el campo elctrico E en funcin de la Diferencia de Potencial, el campo queda con unidades de [voltios / m]CAPTULO 3. CAMPOS ELCTRICOS EN LA MATERIALeccin 13: Ley de OhmEjercicio.5. Calcule la capacidad equivalente a los condensadores: C1 = 3 mF, C2 = 6 mF y C3 = 12 mF, si: a) estn conectados en serie y b) estn conectados en paralelo. Recuerden que el prefijo m es de mili y equivale a

Principales conceptos, ideas, mecanismos y frmulasLeccin 13: Condensadores en serie y en paraleloMontaje en serie:

Cuando los condensadores se encuentran conectados en serie se pueden llevar a un condensador equivalente por medio de la siguiente expresin:

Montaje en paralelo:

En la figura anterior se muestra una red de condensadores conectados en paralelo. La expresin para llevar esta configuracin a un condensador equivalente es la siguiente.

Los condensadores poseen una unidad de medida, sta es el Faradio ( F ). Esta unidad como tal no se presenta en los condensadores, ya que tocara fabricar condensadores demasiado grandes, para ser representados por unidades de Faradios. Para solucionar lo anterior se procede a fabricar condensadores con unidades ms pequeas que nos permiten obtener condensadores de tamao adecuado con las propiedades requeridas para el campo de la electrnica. Las unidades de submltiplos ms utilizadas para condensadores son el microfaradio ( F ) y el picofaradio ( pF ).

Referencias Bibliogrfica

Mdulo de Campos Electromagnticos : www.unadvirtual.org.co

Serway R. y Beichner R. (1999). Fsica para Ciencias e Ingenieras (5 ed ). Mxico: Mc. Graw Hill

Teora Electromagntica (Campos y Ondas), Johnk, Editorial Limusa, 1997

Fsica (Tomo II); Serway Raymond A. y otros, Editorial Mc Graw Hill, 2001, Mxico.

Circuitos Elctricos. Recuperado el 8 de Marzo de 2015 en: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/tecnologia/images/4-elctri.pdf

A field trip. Physics challenge for teachers and studentsMarch 2006. The Physics Teacher Vol 44. Recuperado de: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/esfera1/esfera1.htm