Fundamentos de Electricidad y Magnetismo

1. Fundamentos de Electricidad y Magnetismo Ana María Velandia

2. Variedades de la Materia • La materia viene en tres variedades: + l N Positivo Negativo Neutro • Con masa • Con carga • Con masa • Con carga • Con masa • Sin carga

3. Campo Eléctrico • Ente Físico: Todo lo que se puede medir, modelar y manipular. • Alrededor de una carga existe siempre un ente físico conocido como campo eléctrico. • Se utilizan vectores para su representación. • Para las cargas positivas: • Son emisores de campo eléctrico + Campo eléctrico (E)

4. Campo Eléctrico • Ente Físico: Todo lo que se puede medir, modelar y manipular. • Alrededor de una carga existe siempre un ente físico conocido como campo eléctrico. • Se utilizan vectores para su representación. • Para las cargas negativas: • Son sumidores de campo eléctrico l Campo eléctrico (E)

5. Campo Eléctrico • Ente Físico: Todo lo que se puede medir, modelar y manipular. • Alrededor de una carga existe siempre un ente físico conocido como campo eléctrico. • Se utilizan vectores para su representación. • Para la materia neutra: N • Como no tienen carga no generan un campo eléctrico.

6. Corriente Eléctrica y Campo Magnético • Cuando la carga está en movimiento se dice que hay una corriente eléctrica. • Así como las cargas generan un campo eléctrico, la corriente eléctrica genera un campo magnético. Corriente Eléctrica ( I )

7. Campo Electromagnético • Cuando una carga (corriente eléctrica) cambia con el tiempo, el campo eléctrico (magnético) que produce también varía. • En general, cuando un campo eléctrico varía en un intervalo de tiempo se produce un campo magnético. • Ocurre lo mismo en caso contrario: un campo magnético que varía en el tiempo produce un campo eléctrico. • En estos casos se genera un campo electromagnético que cambia también con el tiempo Carga: q(t) Corriente Eléctrica: I(t) + Campo Eléctrico: E(t) Campo Magnético: B(t) Campo Electromagnético: EM(t)

8. Campo Electromagnético • Consideremos por ejemplo que una partícula va cambiando el signo de su carga (de positivo a negativo y viceversa) cada cierto tiempo. El campo eléctrico va cambiando de dirección a medida que cambie la carga lo que produce un campo magnético y, a su vez, un campo electromagnético: CampoEléctrico Campo Magnético CampoElectromagnético

9. Otros aspectos de los Campos Eléctricos y Magnéticos • Tanto el Campo Eléctrico como el Magnético almacenan Energía y las Ondas Electromagnéticas se encargan de transportarla a la Velocidad de la Luz. • La Intensidad de los campos se incrementan al acercarse a la carga ya que son inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia. l +

10. Leyes del Electromagnetismo • Una ecuación que describe un fenómeno físico se conoce como Modelo. • Ecuaciones de Maxwell: Reúne cuatro leyes que describen por completo todos los fenómenos electromagnéticos. • Ley de Coulomb: Describe los campos eléctricos k q q’ q q’ a r2 4πε0 r2 Donde q y q’ son las cargas de dos partículas, r es la distancia que la separa y ε0es la permitividaddel medio en el que se encuentran. • Ley de Ampere: Describe los campos magnéticos • Ley de Faraday • Ley de Gauss E = =

11. El Sol y el Electromagnetismo • El Sol siempre está liberando al espacio Materia y Energía. • La Energía (ya sea luz o calor) viaja en forma de Ondas Electromagnéticas que llegan a la tierra después de 8 minutos después de su emisión (a la Velocidad de la Luz). • La Materia, en forma de partículas, viaja a menor velocidad y puede tardar días e incluso semanas en recorrer los 150 millones de kilómetros para llegar a la tierra. En su recorrido pueden chocar con los satélites y causar daños en las comunicaciones y otros recursos. + l N