TALLER Nº 01: UNIDADES INTERNACIONALES DE ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

MAGNITUD DEFINICIÓN UNIDAD SÍMBOLO EQUIVALENCIA FÓRMULA

Fuerza de atracción o repulsión

Es la fuerza que se observa entre cuerpos que poseen carga eléctrica, atrayéndose o repeliéndose, originando así un campo electrostático

NewtonN

Kg.m/s2

1N=105Dinas

F=KQq/d2

Carga eléctrica

Magnitud física escalar manifestada por el exceso o defecto de electrones que posee un cuerpo.

CoulombC 3.109stc

Q=IT

Potencial eléctrico

Es el trabajo que se necesita para trasladar una carga a velocidad constante de un punto a otro dentro del campo eléctrico.

VoltioV Joule/Coulomb

V=Kq/d

Intensidad de corriente eléctrica

Es la carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de tiempo.

AmperioA Coulomb/segundo

I=∆q/∆t

Potencia eléctrica

Es la rapidez con la cual se realiza el trabajo. WattsP

1watts=joule/segundo P=W/t

Energía eléctrica

La energía eléctrica se transforma en otra clase de energía. Joule W 1J=0.24cal W=VQ

Diferencia de potencial

Es el trabajo que debe realizar un agente externo para trasladar la carga puntual y positiva desde un punto A hasta un punto B.

VoltioV Joule/Coulomb

VB -VA =WAB/q

Campo eléctrico

Espacio electrizado resultante que actúa por cada unidad de carga en un punto del campo.

Newton/Coulomb

E E=KQ/d2 E=F/q

Resistencia eléctrica

Medida de oposición de un conductor al paso de la corriente o voltaje por cada unidad de corriente.

Ohm Ω 1 Ohmio=V/A R=V/I

Capacidad eléctrica

Nos indica cual es la carga que se puede almacenar por unidad de potencial.

Faradio F 1f=9.1011Stf C=Q/V

Carga magnética

Es aquella magnitud escalar asociada a un polo magnético que mide directamente la magnetización de un cuerpo.

Ampere. Metro

q* A.m

Campo magnético

Es el espacio que rodea a una carga magnética, el cual se manifiesta mediante fuerzas magnéticas hacia otras cargas magnéticas.

TeslaT 1T=104Gauss

B=F/q*

Flujo magnético

Número de líneas por unidad de superficie. WeberWb

1Wb=108maxwell Ф=B.Acosѳ

LEYES, TEOREMAS, PRINCIPIOS DE LA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO: DEFINICIONES, IMPORTANCIA Y APLICACIONES.

LEYES, TEOREMAS Y PRINCIPIOS DE LA ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

DEFINICIÓN IMPORTANCIA APLICACIÓN EN CIENCIAS BIOLÓGICAS Y MEDICINA

Ley cualitativa(Benjamín Franklin)

Las cargas del mismo signo se repelen y las de signo contrario se atraen

Es importante conocer que dentro del organismo existen estructuras unidas o separadas dependiendo de la polaridad de sus cargas

En la sangre encontramos electrolitos disueltos en el plasma y no en forma de compuestos, esto se debe a la polaridad que tiene la molécula del agua, donde el hidrógeno atrae los aniones y el oxígeno a los cationes.

LEY CUANTITATIVA(Carlos Agustín Coulomb)

La magnitud de cada una de las fuerzas con que interactúan dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Nos permite conocer la fuerza de atracción o repulsión entre las partículas del organismo.

Para hallar el módulo de la fuerza que existe entre los iones de Cl- y Na+ alrededor de las distintas membranas celulares del cuerpo humano.

LEY DE OHM A temperatura constante la intensidad de corriente eléctrica que circula por un conductor metálico es directamente proporcional a la diferencia de potencial en sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia.

Permite medir la resistencia del cuerpo entre dos electrodos.

En desfibriladores que contengan voltaje y corriente.

LEY DE POULLIET La resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional al área de su sección recta.

Es importante porque caracteriza las propiedades eléctricas de los elementos conductores.

En la utilización de marcapasos, los cuales emplean un condensador que se carga rápidamente y poseen una resistencia muy grande.

LEYES DE KIRCHOFF: -La suma algebraica de todas las corrientes dirigidas hacia un nudo es cero.

Permite conocer y predecir los procesos eléctricos en los circuitos neuronales.

La ley de nudos tiene una aplicación En la transmisión de impulsos eléctricos que se dan en la neurona a través de los nodos de Ranvier.Obtención de un potencial generado por el corazón

-La suma algebraica de todos los voltajes tomados en una dirección determinada, alrededor de una malla es cero.

utilizando el potencial utilizado en un electrocardiograma y el voltaje correspondiente a la resistencia de flujo de corriente y voltaje de entrada del amplificador donde se conectan los electrodos del ECG.

PRINCIPIO DE LA CONSERVACIÓN DE LA CARGA.

La carga no se crea ni se destruye solo se transporta.

Nos permite saber que tanto la energía y las cargas se encuentran en constante movimiento y son transferibles de un cuerpo a otro.

Se aplica en el flujo neto de iones al intercambiar las cargas de los diferentes medios como son el intracelular y el extracelular.

PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE POTENCIALES

La intensidad del campo eléctrico que producen varias cargas en el mismo punto viene dado por la suma vectorial de las intensidades de campo que cada una produce de manera independiente sobre dicho lugar.

Nos permite explicar porqué el organismo se encuentra en equilibrio iónico sabiendo que existen cargas positivas y negativas que generan diversidad de intensidades de campo eléctrico.

Me permite conocer el flujo de iones de la membrana debido a la resultante de las intensidades individuales.

EFECTO FARADAYLEY DE LENZ

La corriente que se induce en un circuito tiene sentido tal que se opone a la causa que lo produce.

Debido a que se puede generar descargas eléctricas cuando un campo magnético hace variar su flujo magnético a través de las espiras obteniéndose corriente eléctrica inducida que puede ser utilizada.

Flujímetros electromagnéticos: sirven para medir el caudal sanguíneo, se basa en el principio de que una velocidad puede ser registrada desplazando un conducto perpendicular a las líneas de fuerza de un campo magnético, puesto que en este caso la fuerza electromotriz generada en los extremos del conductor es directamente proporcional al la velocidad de desplazamiento.

ECUACIÓN DE NERNST El potencial eléctrico que se necesita para equilibrar a un gradiente químico viene dado por la ecuación de Nernst.Ex=RTLn([X]2/[X]1) zF

Nos permite calcular la diferencia de potencial que se obtendrá a ambos lados de la membrana, tanto si existiera una diferencia de concentración para un ión dado como si este se encontrara en equilibrio electroquímico.

Para determinar los potenciales de membrana que ocurren en los organismos.

TEOREMA DE LA TRAYECTORIA

Cuando una corriente circula por un circuito lineal experimenta un aumento al pasar de un polo positivo al negativo, y una disminución cuando pasa del polo positivo a un negativo.

Permite conocer la resistencia en el trayecto de los potenciales de membrana celulares.

Aplicable en los procesos de polarización y despolarización. A lo largo de las terminales axónicas que hacen el papel de resistencias eléctricas.

EFECTO JOULE Si en conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido al choque que sufren con las moléculas del conductor (resistencia) por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.

Importante en la generación de calor interno los impulsos eléctricos que viajan en las membranas o nervios crean una cantidad de calor necesaria para muchas funciones biológicas como las enzimáticas.

Al suministrarle energía eléctrica a un músculo parte de ésta se transformará en calor, cumpliéndose así el efecto joule.

LEY DE BIOT Y SAVART El campo magnético es directamente proporcional a la intensidad que pasa por el conductor e inversamente proporcional a la distancia de un punto cualquiera al conductor.

Permite evaluar el campo magnético en un punto cualquiera creado por la corriente eléctrica continua que pasa por un alambre.

El campo magnético se ha utilizado para arreglar arterias sanar tumores y para aneurismas sin cirugía.

LEY DE AMPERE EFECTO OERSTED

El campo magnético que ocurre alrededor de un conductor se debe al paso de la corriente eléctrica por este.

Permite la construcción de aparatos magnéticos debido a una corriente que circula por sus conductores.

Se aplica en las imágenes de Resonancia magnética que tienen una base electromagnética debido al enorme campo que se crea para inducir orientaciones de spin diferentes en átomos y observar sus efectos en forma de imágenes.

LEY DE GAUSS El número neto de líneas que sale por cualquier superficie que encierra las cargas, es proporcional a la carga neta encerrada dentro de dicha superficie. El número es el mismo para todas las superficies que encierran las cargas.

La ley de Gauss resulta muy útil para la resolución de problemas con simetría plana, cilíndrica o esférica, de esta forma se puede aplicar dicha ley para determinar el flujo del campo eléctrico a través de una superficie cerrada arbitraria en la estructura del cuerpo que tenga formas similares a las mencionadas anteriormente.

Del mismo modo en la observación de los virus el uso del microscopio electrónico implica placas magnéticas que proporcionan su intensidad de campo debido a lo proporcional de sus cargas. Esto favorece el desvío de un flujo de electrones necesario para la observación.