Electromagnetismo

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Asignatura:

Física General.

Tema:

“ELECTROMAGNETISMO”.

Docente:

Nelson Valle.

Integrantes:

López Martínez, Saúl Alfredo.

Vanegas Sánchez, Wilber Adonay.

Villafuerte Martínez. Samuel Osmín.

Vázquez Flores, René Mauricio.

García Suriano, Roberto Neftalí

Carnet:

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Santa Ana, 02/05/2013

Indice

Objetivos

INTRODUCCIÓN.

El electromagnetismo es una ram de la Física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales conocidas como ecuaciones de Maxwell.

Se sabe que la energía es la capacidad de para efectuar un trabajo y existen diferentes formas en que la energía se manifiesta dentro de las cuales está la forma eléctrica y la forma mecánica.

Las máquinas eléctricas han sido y continúan siendo el medio práctico relevante a fin de transformar, convertir, energía eléctrica en energía mecánica y viceversa, se considera que una máquina convertidora de energía es eléctrica cuando siempre emplee un enlace intermedio a través de un campo magnético (energía magnética) a fin de realizar la conversión, esto quiere decir que algunos dispositivos y fenómenos no son solo eléctricos sino que también involucran fenómenos magnéticos, todo esto se pudo definir debido a la rama de la Física llamada ELECTROMAGNETISMO, esta rama estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos que están estrechamente relacionados; el electromagnetismo inicialmente se estudiaba de manera separada por un lado los fenómenos eléctricos y por otro los magnéticos, hasta que Oersted, casi de manera casual descubrió que están interconectados.

Historia del Electromagnetismo.

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.

La existencia de la fuerza magnética se conocía al observar que pedazos de roca natural llamada magnetita (Fe3O4) atraen el Hierro. (La palabra eléctrico proviene del vocablo griego para el ámbar).

En 1600, Wiliam Gilbert descubre que la electrificación no estaba limitada al ambarsino, que éste era un fenómeno general. Así, científicos electrificaron una variedad de objetos, incluyendo gallinas y personas. Experimentos realizados por Charles Coulomb en 1785 confirmaron la Ley inversa del Cuadrado para la electricidad.

Hasta principios del siglo XIX los científicos establecieron que la electricidad y el magnetismo son, en efecto, fenómenos realizados en 1820. Hans Oersted descubre que una brújula se reflecta cuando se coloca cerca de un circuito que lleve corriente eléctrica.

En 1831, Michael Faraday y Joseph Henry, demuestran que, cuando un magneto o un imán (o de manera equivalente cuando al magneto se mueve cerca de un alambre), se observa una corriente eléctrica en el alambre.

En 1873, James Clero Maxwell usa estas observaciones y otros factores experimentales como base, y formula leyes del electromagnetismo que se conocen actualmente.

Poco tiempo después (alrededor de 1878), Heinrich Hertz verifica las predicciones de Maxwell produciendo ondas electromagnéticas en el laboratorio.

Esto fue seguido por desarrollos prácticos como la radio y la televisión. Las contribuciones de Maxwell a la ciencia del electromagnetismo fueron especialmente significativas debido a que las leyes formuladas por el son básicas para todas las formas de los fenómenos los electromagnéticos.

Su trabajo es comparable en la importancia del descubrimiento de newton con sus leyes del movimiento y la teoría de la gravitación.

El descubrimiento científico básico logrado por Edison (a pesar del hecho de que ese estableció casi 1100 patentes) mejoro el desarrollo de los sistemas de comunicación modernos (radio, telefonía, radar y televisión).

Durante el periodo que Edison se dedicaba a preparar la luz eléctrica, coloco un filamento metálico en una ampolla de vidrio he hizo el vació en su interior (tubo vacío) con un segundo electrodo que estaba conectado al polo positivo de una batería.

Descubrió que cuando hacía pasar una corriente a través del filamento y esté se calentaba y se ponía incandescente, un flujo de electricidad (electrones) pasaba a través del espacio vacío en el tubo al electrodo cargado positivamente (la placa) y volvía la batería.

Este fenómeno se llama efecto Edison, pero él no vio en su dispositivo posibilidades practicas y no hizo nada con el excepto patentarlo.

Veinte años después, Fleming utilizo el efecto Edison para inventar un diodo rectificado un dispositivo para convertir la corriente alterna en corriente directa este fue en esencial el tubo de vació de dos elementos de Edison.

Un año más tarde, De Forest agregó un tercer electrodo (una rejilla) al tubo de vacío de los electrodos de Edison. Este dispositivo hizo posible amplificar las energías de las ondas electromagnéticas extremadamente débiles (radioondas) que son emitidas por las señales eran fortalecidas y reenviadas a mayor distancia, y pudieron entonces utilizarse los altavoces.

Esto fue el autentico meollo de los sistemas de comunicación modernos y de la vasta industria electrónica que se ha desarrollado durante este siglo.

¿Qué estudia el magnetismo?

Es la parte de la física que estudia las propiedades de los campos magnéticos a si como las interacciones entre los imanes naturales.

ELECTROMÁGNETISMO.

En 1820 el físico danés Hans Christian Oerted descubrió que entre el magnetismo y las cargas de la corriente eléctrica que fluye por un conductor existía una estrecha relación.

Cuando eso ocurre, las cargas eléctricas o electrones que se encuentran en movimiento en esos momentos, originan la aparición de un campo magnético tal a su alrededor, que puede desviar la aguja de una brújula.

Si cogemos un trozo de alambre de cobre desnudo, recubierto con barniz aislante y lo enrollamos en forma de espiral, habremos creado un solenoide con núcleo de aire.

Si a ese solenoide le aplicamos una tensión o voltaje, desde el mismo momento que la corriente comienza a fluir por las espiras de alambre de cobre, creará un campo magnético más intenso que el que se origina en el conductor normal de un circuito eléctrico cualquiera cuando se encuentra extendido, sin formar espiras.

Bobina solenoide con núcleo de aire construida con alambre desnudo de cobre enrollado en forma de espiral y protegido con barniz aislante. Si a esta bobina le suministramos corriente eléctrica empleando cualquier fuente de fuerza electromotriz, como una batería, por ejemplo, el flujo de la corriente que circulará a través de la bobina propiciará la aparición de un campo magnético de cierta intensidad a su alrededor.

Después, si a esa misma bobina con núcleo de aire le introducimos un trozo de metal como el hierro, ese núcleo, ahora metálico, provocará que se intensifique el campo magnético y actuará como un imán eléctrico (o electroimán), con el que se podrán atraer diferentes objetos metálicos durante todo el tiempo que la corriente eléctrica se mantenga circulando por las espiras del enrollado de alambre de cobre.

Bobina solenoide a la que se la ha introducido un núcleo metálico como el hierro (Fe). Si comparamos la bobina anterior con núcleo de aire con la bobina de esta ilustración, veremos que ahora las líneas de fuerza magnética se encuentran mucho más intensificadas al haberse convertido en un electroimán.

Cuando el flujo de corriente eléctrica que circula a través del enrollado de cobre cesa, el magnetismo deberá desaparecer de inmediato, así como el efecto de atracción magnética que ejerce el núcleo de hierro sobre otros metales. Esto no siempre sucede así, poruqe depende en gran medida de las características del metal de hierro que se haya empleado como núcleo del electroimán, pues en algunos casos queda lo que se denomina “magnetismo remanente” por un tiempo más o menos prolongado después de haberse interrumpido totalmente el suministro de corriente eléctrica.

METALES FERROMAGNÉTICOS.

La mayoría de los cuerpos existentes en la naturaleza presentan una estructura molecular en la que reina el más absoluto desorden y no se pueden magnetizar. Sin embargo existen también

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