FENÓMENOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS (2022)

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

MAGNETISMO:

(Video) ⚡MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO⚡ [ELECTRICIDAD BASICA]

Los materiales magnéticos tienen una doble importancia en los dispositivos de conversión de energía.
Se pueden obtener grandes densidades de flujo con niveles relativamente bajos de fuerza magnetomotriz.
Por otro lado, se pueden usar para delimitar y dirigir a los campos magnéticos en unas trayectorias definidas: hacen en magnetismo el papel de conductores, al igual que los conductores eléctricos en electricidad.
Para el estudio del transformador es necesario el conocimiento de los circuitos magnéticos y de las leyes que los rigen. En el análisis de los circuitos magnéticos habituales se emplean las ecuaciones de Maxwell en su forma integral, con lo cual resultan leyes de uso común más sencillas. En concreto se utilizarán:
- la ley de Ampere,- la ley de conservación del flujo,- la ley de inducción de Faraday, y- las propiedades magnéticas de los materiales empleados.
(del griego elektron,ámbar, y del latín magnes, - etis, imán) Existe una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo dado que son fenómenos complementarios en lo que tiene que ver con muchas de sus aplicaciones. El magnetismo puede considerarse como la facultad que posee un cuerpo (denominado genéricamente imán) para atraer o repeler a otros cuerpos según su material y carga eléctrica. Es posible diferenciar tres clases de imanes:
a. Imanes naturales: Variedad de óxido de hierro coincida como magnetita. El magnetismo es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza (junto con la gravedad, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil). Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que aúna ambas fuerzas se denomina teoría electromagnética (véase Radiación electromagnética). La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales ferromagnéticos como el hierro. Desde la antigüedad se ha constatado la interacción entre el hierro o minerales como la magnetita con el campo magnético terrestre, de forma que el polo norte de un imán tiende a apuntar al polo sur de otro. En realidad, si se disponen de los instrumentos de medida adecuados, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo (como paramagnetismo y diamagnetismo). Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.
b. Imanes artificiales: Su formarán se fundamenta en la transmisión de las propiedades magnéticas a una barra de acero, mediante diversos procedimientos. Sus formas más comunes son la cilíndrica, recta y de herradura.
c. Electroimanes: Consisten en piezas de hierro alrededor de las cuales se enrolla un conductor aislado. Las propiedades magnéticas aparecen cuando se hace circular una corriente eléctrica por el conductor. (Ver Electroimán). Es notable la característica de los imanes que consiste en tener dos polos llamados Norte y Sur los cuales componen en dos mitades todo el imán, estos dos polos son indivisibles, o sea si tomamos un imán recto y lo partimos a la mitad cada una de estas mitades será un nuevo imán con dos polos Norte y Sur, y así sucesivamente en cada participan tendremos dos nuevos imanes. Esto es conocido en la física teórica como la imposibilidad de obtener un monopolo magnético. Para caracterizar la interacción magnética de dos o más cuerpos, y mostrar cómo se transforma el espacio en las inmediaciones de un imán se utiliza el concepto de campo magnético, el cual se puede representar mediante las llamadas líneas de fuerza ó líneas de inducción magnética, éstas líneas son como unos hilos invisibles que unen los polos Norte y Sur de un imán.
Brújula: Instrumento formado por una aguja imantada suspendida sobre un eje, que gira a causa del campo magnético terrestre y señala siempre aproximadamente la dirección N-S. Sirve para orientarse sobre la superficie de la Tierra.
Campo.
Campo eléctrico: Región del espacio en la que se dejan sentir las fuerzas de atracción o repulsión que una carga eléctrica ejerce sobre otra de distinto o igual signo, respectivamente, situada en otro punto de ese espacio

(Video) Secuencia 9: Fenómenos magnéticos - Física

ELECTROMAGNETISMO:

Electromagnetismo es la parte de la física que estudia los campos electromagnéticos, sus interacciones con la materia y, en general, la electricidad y el magnetismo. Estudio de los fenómenos producidos por la interrelación entre los campos eléctrico y magnético. Toda carga eléctrica en movimiento crea a su alrededor un campo magnético, con propiedades similares a las de un imán, y a su vez todo campo magnético ejerce una fuerza sobre los conductores por los que circula una corriente eléctrica o la crea en éstos cuando varía el flujo de líneas magnéticas que los atraviesa. De ello se deduce que la energía eléctrica puede ser transformada en trabajo mecánico (motor eléctrico) y que la energía mecánica puede convertirse en electricidad (fenómeno de inducción magnética).
El electromagnetismo estudia conjuntamente los fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, así como los relativos a los campos magnéticos y a sus efectos sobre diversas sustancias.
El electromagnetismo, por lo tanto estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos que se unen en una sola teoría, que se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos y magnéticos conocidas como las ecuaciones de Maxwell. Gracias a la invención de la pila se pudieron efectuar los estudios de los efectos magnéticos que se originan por el paso de corriente eléctrica a través de un conductor.
La idea propuesta y materializada por el físico escocés James Clerk Maxwell (1831-1879), quien luego de estudiar los fenómenos eléctricos y magnéticos concluyó que son producto de una misma interacción, denominada interacción electromagnética, lo que le llevó a formular, alrededor del año 1850, las ecuaciones antes citadas, que llevan su nombre, en las que se describe el comportamiento del campo electromagnético. Estas ecuaciones dicen esencialmente que:
· Existen portadores de cargas eléctricas, y las líneas del campo eléctrico parten desde las cargas positivas y terminan en las cargas negativas.· No existen portadores de carga magnética; por lo tanto, el número de líneas del campo magnético que salen desde un volumen dado, debe ser igual al número de líneas que entran a dicho volumen.· Un imán en movimiento, o, dicho de otra forma, un campo magnético variable, genera una corriente eléctrica llamada corriente inducida.· cargas eléctricas en movimiento generan campos magnéticos.
Campo magnético de las corrientes
Oersted descubrió en 1820 que una corriente eléctrica (cargas en movimiento) está rodeada por un campo magnético. Una ley fundamental de Amper permite computar la magitud del campo magnético debido a una corriente eléctrica. Consideremos una longitud elemental (infinitesimal) , dl, de un alambre que transporta una corriente I.

(Video) 1. LOS FENOMENOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS

La electricidad:

(Video) Fenómenos Eléctricos

es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. Se puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte). Otros mecanismos eléctricos naturales los podemos encontrar en procesos biológicos, como el funcionamiento del sistema nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas máquinas, desde pequeños electrodomésticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad, y asimismo de todos los dispositivos electrónicos. Además es esencial para la producción de sustancias químicas como el aluminio y el cloro.

También se denomina electricidad a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnologia que la usa en aplicaciones prácticas. Desde que, en 1831, Faraday descubriera la forma de producir corrientes eléctricas por inducción —fenómeno que permite transformar energía mecánica en energía eléctrica— se ha convertido en una de las formas de energía más importantes para el desarrollo tecnológico debido a su facilidad de generación y distribución y a su gran número de aplicaciones.

La electricidad en una de sus manifestaciones naturales: el relámpago
La electricidad es originada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas. Cuando varias cargas eléctricas están en reposo relativo se ejercen entre ellas fuerzas electrostáticas Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Los átomos que conforman la materia contienen partículas subatómicas positivas (protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones). También hay partículas elementales cargadas que en condiciones normales no son estables, por lo que se manifiestan sólo en determinados procesos como los rayos cósmicos y las desintegraciones radiactivas
La electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo descrito matemáticamente por las ecuaciones de Maxwell El movimiento de una carga eléctrica produce un campo magnético la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el movimiento acelerado de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas (como en las descargas de rayos que pueden escucharse en los receptores de radio AM

(Video) FENÔMENOS ELÉTRICOS E MAGNÉTICOS - CIÊNCIAS

Debido a las crecientes aplicaciones de la electricidad como vector energético como base de las telecomunicaciones y para el procesamiento de información, uno de los principales desafíos contemporáneos es generarla de modo más eficiente y con el mínimo impacto ambiental.

FAQs

FENÓMENOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS? ›

Cuando una carga eléctrica está en movimiento crea un campo eléctrico y un campo magnético a su alrededor. Este campo magnético realiza una fuerza sobre cualquier otra carga eléctrica que esté situada dentro de su radio de acción. Esta fuerza que ejerce un campo magnético será la fuerza electromagnética.

¿Qué es un fenómeno eléctrico y magnético? ›

El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas.

¿Cuáles son los fenómenos eléctricos? ›

Los fenómenos eléctricos son estudiados por la electrostática, rama de la Física, que estudia las cargas eléctricas en reposo, las fuerzas que se ejercen entre ellas y su comportamiento al interior de los materiales.

¿Qué importancia tiene conocer los fenómenos eléctricos y magnéticos? ›

Un conocimiento fundamental de los fenómenos eléctricos y magnéticos y su explicación científica, elaborada por la física, le permite al ingeniero no solo la comprensión y satisfacción de la curiosidad científicas, sino que se constituye en condición sine qua non para poder crear soluciones apropiadas a los problemas ...

¿Cuáles son los fenómenos magnéticos? ›

El fenómeno del magnetismo es ejercido por un campo magnético, por ejemplo, una corriente eléctrica o un dipolo magnético crea un campo magnético, este al girar imparte una fuerza magnética a otras partículas que están en el campo.

¿Qué es el electromagnetismo y ejemplos? ›

El electromagnetismo involucra a fenómenos físicos producidos por cargas eléctricas en reposo o en movimiento, que dan lugar a campos eléctricos, magnéticos o electromagnéticos, y que afectan a materia que puede estar en estado gaseoso, líquido y sólido.

¿Cuáles fueron los primeros fenómenos eléctricos? ›

En el año 600 a. c. Tales de Mileto, establece que al frotar ámbar, genera movilización de las cargas eléctricas que afectan a pequeños trozos de paja; es decir se describe por primera vez los fenómenos electrostáticos.

¿Cómo se produce la electricidad y el magnetismo? ›

Si se hace circular electricidad por una sola vuelta del alambre (que se llama espira), se genera un campo magnético igual al de un imán permanente. Si se enrollan varias espiras, se construye un dispositivo llamado bobina o solenoide. Y si se coloca un material magnético dentro, se denomina electroimán.

¿Cuál es la importancia de los fenómenos magnéticos? ›

Gracias a su curvatura, se ocasiona que estas partículas entren a la Tierra por los polos, generando auroras boreales por ejemplo. Sin este escudo, que representa el campo magnético, la intensidad de los rayos del Sol, como los rayos X o ultravioleta, acabarían con la vida tal como la conocemos.

¿Cuál es la diferencia y la similitud entre los fenómenos magnéticos y los Electrostaticos? ›

SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS ENTRE CAMPO ELÉCTRICO Y CAMPO MAGNÉTICO. -- El campo magnético se debe a cargas en movimiento, mientras que el campo electrico es creado por cargas en reposo. -- El campo eléctrico es conservativo, el magnético no.

fenómenos magnéticos pueden ocurrir tanto en el espacio y en la tierra, y se muestran sólo en la medida de los campos magnéticos.. Es decir, un fenómeno campo magnético se produce con la aparición de una corriente eléctrica o un campo eléctrico alterno.. Todas las sustancias consisten en átomos, y en el que las partículas se están moviendo.. Por lo tanto, alrededor de un conductor con corriente eléctrica el campo magnético se produce necesariamente.. Durante las partículas de radiación colisión con una cáscara de la Tierra, y muchos fenómenos magnéticos están formados.. De alrededor de 64 kilómetros por encima de los límites de partículas polos solar cargadas se producen con el campo magnético distante.. Éstos son algunos de ellos son enviados a los polos magnéticos de la Tierra, donde interactúan con los gases atmosféricos, y por qué hay luz.

Medio Ambiente. ¡Suscríbete a 'Red al día'!. Uno de los aspectos ambientales más estudiados por Red Eléctrica desde hace 30 años es, sin duda, el de los campos eléctricos y magnéticos por el interés e inquietud social que ha generado su posible incidencia en la salud.. De hecho, el campo electromagnético de los tendidos en alta tensión es menor que la de electrodomésticos de uso común como la televisión, el móvil o el microondas.. Los niveles que genera Red Eléctrica se mantienen por debajo de los recomendados por el Consejo de la Unión Europea gracias a las medidas preventivas que se aplican en el diseño de las instalaciones.

Dufay después de numerosos experimentos llegó a la conclusión de que la electricidad es una propiedad universal de la materia y demostró que había dos tipos de electricidad: “vítrea” como se denominó a la positiva ofrecida por el vidrio cuando se frotaba y “resinosa” a la negativa que aparecía en el caso de la ebonita.. Franklin, científico americano de mediados del siglo XVIII, introdujo los términos de carga positiva y negativa, formulando el principio de conservación de la carga y observó que en el interior de una cavidad metálica no se manifiestan fenómenos eléctricos.. Aunque Cavendish y Priestley sugirieron la ley de la inversa de los cuadrados de la distancia, fue Coulomb quien la formularía de forma definitiva y mediría experimentalmente esta fuerza con la balanza de Coulomb basada en la torsión.. También en esta misma época estudia la distribución de las cargas en un conductor y llega a la conclusión de que estas se sitúan en la superficie del conductor, fenómeno que se evidencia en la esfera hueca de Coulomb .. Faraday en 1831 logra el fenómeno inverso de la experiencia de Oersted, es decir a partir de un campo magnético obtener una corriente eléctrica, descubre así las corrientes de inducción, e inventa el primer generador de corriente continua.. El estudio de la conducción eléctrica en gases enrarecidos condujeron finalmente al descubrimiento de las cargas eléctricas, esto fue posible gracias al descubrimiento de instrumentos con los que obtener altos potenciales, como el carrete de Ruhmkorff o la bomba de vacío de Geissler.

El electromagnetismo tiene sus inicios en los chinos a principios del año 2000 a.C. Otra parte de la historia se remonta a los antiguos griegos que observaron los fenómenos eléctricos y magnéticos posiblemente en el año 700 a.C. Descubrieron que un pedazo de ámbar frotado se electrificaba y era capaz de atraer trozos de paja o plumas.. El valor del campo magnético creado en un punto dependerá de la intensidad del corriente eléctrico y de la distancia del punto respecto el hilo, así como de la forma que tenga el conductor por donde pasa la corriente eléctrica.. La regla de la mano derecha nos dice que utilizando dicha mano, y apuntando con el dedo pulgar hacia el sentido de la corriente, la curvatura del resto de dedos nos indicará el sentido del campo magnético. Si la dirección de la velocidad es paralela a la dirección del campo magnético, la fuerza se anula y la trayectoria de la partícula será rectilínea.. Si la dirección de la velocidad es perpendicular al campo magnético la fuerza vendrá dada por la expresión: Y si esta fuerza es perpendicular al plano formado por la velocidad y el campo magnético, la partícula entonces describirá una trayectoria circular.. Faraday explicó el origen de esta corriente en términos del número de líneas de campo atravesados por el circuito de alambre conductor, que fue posteriormente expresado matemáticamente en la hoy llamada Ley de Faraday, una de las cuatro ecuaciones fundamentales del electromagnetismo.. El signo negativo viene dado por la ley de Lenz , y indica el sentido de la fuerza electromotriz inducida, causa de la corriente inducida.La corriente inducida, pues, se debe al movimiento relativo que hay entre la bobina y el imán.. Las corrientes de Foucault crean pérdidas de energía a través del efecto Joule, que es un fenómeno irreversible por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.. Este efecto se emplea en la célula fotoeléctrica, donde los electrones liberados por un polo de la célula, el fotocátodo, se mueven hacia el otro polo, el ánodo, bajo la influencia de un campo eléctrico.. Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrólito (compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua entre ellos, los iones positivos de la disolución se mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el positivo.. Este consiste en una bobina normalmente rectangular, por la cuál circula la corriente que se quiere medir, esta bobina está suspendida dentro del campo magnético asociado a un imán permanente, según su eje vertical, de forma tal que el ángulo de giro de dicha bobina es proporcional a la corriente que la atraviesa.. El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión en un resistor por el que circula la corriente a medir.

La naturaleza de las ondas electromagnéticas consiste en la propiedad que tienen el campo eléctrico y magnético de generarse mutuamente cuando cambian en el tiempo.. El plano de oscilación del campo eléctrico (rayas rojas en el diagrama superior) define la dirección de polarización de la onda .. Gracias a la invención de la pila de limón, se pudieron efectuar los estudios de los efectos magnéticos que se originan por el paso de corriente eléctrica a través de un conductor .. El Electromagnetismo, de esta manera es la parte de la Física que estudia los campos electromagnéticos y los campos eléctricos , sus interacciones con la materia y, en general, la electricidad y el magnetismo y las partículas subatómicas que generan flujo de carga eléctrica.. El fenómeno de inducción electromagnética es la tensión eléctrica(voltaje) producida en un cuadro (que eventualmente puede conducir corriente) debida a la variación de un campo magnético externo en el cual se halla.. De acuerdo a la ley de inducción de Faraday,la tensión [V] inducida por la variación diferencial del flujo magnético [Ø] dentro del cuadro .. El signo de la corriente es contrario porque la tensión inducida debe provocar una corriente cuyo campo magnético debe ser contrario al campo inductor exterior ,de acuerdo al principio de conservación de la energía (regla de Lenz) .. Siendo [B]la inducción magnética y [S] la superficie del cuadro ,si se tiene un conjunto de cuadros (o espiras) ,la diferencia de potencial (1) se multiplica por el numero de estas .. La inducción electromagnética es el principio fundamental sobre el cual operan transformadores, generadores, motores eléctricos, la vitrocerámica de inducción y la mayoría de las demás máquinas eléctricas.. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo.. Electricidad y magnetismo se habían investigado como campos distintos de la física, hasta que en 1820 el danés Hans Christian Oersted , descubrió que existía relación entre ambos; observó que la aguja de una brújula no apuntaba hacia el Norte cuando la sostuvo cerca de una corriente eléctrica que fluía a través de un cable.. Después de la experimentación adicional, llegó a la conclusión de que la corriente eléctrica en el cable producía un campo magnético.

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Author: Jeremiah Abshire

Last Updated: 07/23/2022

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