Equipo 5

1. Equipo 5 Profesor: Jaime Arturo Osorio Alumnos: Parra Avila Jorge Arturo Garibo Cristian Daniel Chávez Trejo Omar David Arévalo Plasencia Antonio

2. Experimento de Oersted • Oersted colocó una brújula al lado de un hilo conductor que estaba conectado a una pila, y observó que los muchos cambios que hasta ese momento había hecho en la posición del hilo conductor no afectaban para nada a la brújula. Por puro azar, estando el hilo conductor desconectado de la pila, situó este hilo en la misma dirección que la aguja de la brújula. A continuación conectó de nuevo el hilo a la pila; en ese momento la aguja de la brújula giró bruscamente hasta situarse perpendicular al hilo conductor. De esta forma, por primera vez se observó que un campo eléctrico influía sobre un imán. Y así se demostró que un conductor eléctrico por el que circula una corriente eléctrica crea a su alrededor un campo magnético.

5. Experimento de Oersted • El experimento de Oersted puso por primera vez de manifiesto que existía una conexión entre los fenómenos eléctricos y magnéticos. , a partir de esta experiencia pudo revelarse la verdadera naturaleza del magnetismo, cuyo origen debe situarse en el movimiento de cargas eléctricas.

6. Espectro electromagnético • Se le denomina espectro electromagnético a la radiación electromagnética que emite un objeto y esta el (espectro de emisión) o el (espectro de absorción) de una sustancia. • Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia, la intensidad de la radiación y temperatura de emisión de cuerpo negro. • El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. El límite máximo sería el tamaño del Universo (véase Cosmología física) aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

7. Ejemplos de espectros electromagnéticos

8. Ondas electromagneticas (Espectro) • Se le llama espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético oespectro a la radiación electromagnética que emite o absorbe una sustancia.

10. Fuerza de Lorentz • la fuerza de Lorentz es la fuerza ejercida por el campo electromagnético que recibe una partícula cargada o una corriente eléctrica. • Para una partícula sometida a un campo eléctrico combinado con un campo magnético, la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz sobre esa partícula viene dada por:

11. LEY DE FARADAY • En 1831 Michael Faraday descubrió las corrientes inducidas al realizar experimentos con una bobina y un imán.

12. De acuerdo con los experimentos realizados por Faraday podemos decir que: • 1.- Las corrientes inducidas son aquellas producidas cuando se mueve un conductor en sentido transversal a las líneas de flujo de un campo magnético. • 2.- La inducción electromagnética es el fenómeno que da origen a la producción de una fuerza electromotriz (fem) y de una corriente eléctrica inducida, como resultado de la variación del flujo magnético debido al movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético.

13. En la actualidad casi toda la energía que se consume en nuestros hogares y en la industria se obtiene gracias al fenómeno de inducción electromagnética. Por todo el mundo existen generadores movidos por agua, vapor, petróleo o energía atómica, en los cuales enormes bobinas giran entre los polos de potentes imanes y generan grandes cantidades de energía eléctrica.

14. Los fenómenos de inducción electromagnética tienen una aplicación práctica invaluable, pues en ellos se fundan los dinamos y los alternadores que transforman la energía mecánica en eléctrica, así como los transformadores, los circuitos radioeléctricos y otros dispositivos de transmisión de energía eléctrica de un circuito a otro.

15. Enunciado de la Ley de Faraday. • Con base en sus experimentos, Faraday enunció la ley del Electromagnetismo: la fem inducida en un circuito formado por un conductor o una bobina es directamente proporcional al número de líneas de fuerza magnética cortadas en un segundo. En otras palabras: la fem inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que envuelve.

16. La ley anterior, en términos de la corriente inducida, se expresa de la siguiente manera: la intensidad de la corriente inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético. • La Ley de Faraday se expresa matemáticamente como: ε=- ∆Φ ∆t O bien ε= - Φf- Φi t

17. Donde ε = fem media inducida en volts (V) • Φf = flujo magnético final en webers (wb) • Φi = flujo magnético innicial en webers (wb) • t =tiempo en que se realiza la variación del flujo magnético medido en segundos (seg). • El signo negativo (-) de la ecuación se debe a la oposición existente entre la fem inducida y la variación del flujo que la produce (Ley de Lenz).

18. Cuando se trata de una bobina que tiene N número de vueltas o espiras, la expresión matemática para calcular la fem inducida será: • ε=-NΦf-Φi • t Al calcular la fem inducida en un conductor recto de longitud L que se desplaza con una velocidad v en forma perpendicular a un campo de inducción magnética B se utiliza la expresión: ε= BLv

19. Transformación de energía mecánica en eléctrica • Energía mecánica • Energía eléctrica • La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial, cinética y elástica de un cuerpo en movimiento. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo • Se denomina a la forma de energía resultante de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos

20. Los cambios que sufren los sistemas materiales llevan asociados, precisamente, transformaciones de una forma de energía en otra. Pero en todas ellas la energía se conserva, es decir, ni se crea ni se destruye en el proceso de transformación

21. Un sencillo experimento nos muestra cómo producir electricidad a partir del movimiento. Consiste en frotar un bolígrafo de plástico con una tela. Si acto seguido acercamos el bolígrafo a unos trocitos de papel, veremos cómo los atrae: hemos fabricado una pequeña cantidad de energía.

23. Donde es la velocidad de la carga es el vector intensidad de campo eléctrico y es el vector inducción magnética

24. Fuerza electromotriz (FEM) • Se denomina a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado. A. Circuito eléctrico abierto (sin  carga o resistencia). Por tanto, no se establece la circulación de la corriente eléctrica desde la fuente de FEM (la batería en este caso). B. Circuito eléctrico cerrado, con una carga o resistencia acoplada, a través de la cual se establece la circulación de un flujo de corriente eléctrica desde el polo negativo hacia el polo positivo de la fuente de FEM o batería. • Existen diferentes dispositivos capaces de suministrar energía eléctrica, entre los que podemos citar: las pilas o baterías estas son las fuentes de FEM más conocidas. Generan energía eléctrica por medios químicos

26. La FEM se mide en voltios, al igual que el potencial eléctrico. • La fuerza electromotriz de inducción (o inducida) en un circuito cerrado es igual a la variación del flujo de inducción del campo magnético que lo atraviesa en la unidad de tiempo, lo que se expresa por la fórmula (Ley de Faraday). El signo - (Ley de Lenz) indica que el sentido de la FEM inducida es tal que se opone al descrito por la ley de Faraday .