1

PROFESOR: Maugro Joseim Gómez Roblero

Materia: temas de física

ALUMNA: Magdiela Pérez López

Trabajo: investigación

GRADO: *6* GRUPO: *A*

ESPECIALIDAD: OFIMATICA

FECHA DE ENTREGA: 24/02/2016

2

INDICE

Objetivo………………………………………………………………………… 3

Introducción…………………………………………………………………… 4

Electromagnetismo…………………………………………………………… 5 y 6

Fuerza eléctrica………………………………………………………………. 7 y 8

Corriente eléctrica…………………………………………………………….. 9 y 10

Imanes…………………………………………………………………………. 11-13

Ley de Lenz…………………………………………………………………… 14 y 15

Ley de Faraday……………………………………………………………….. 16 y 17

Ley de ohm……………………………………………………………………. 18 y 19

Conclusión…………………………………………………………………….. 20

referencias consultadas………………………………………………………. 21

3

OBJETIVO

Investigar y conocer más sobre los temas de física, que es de mucha importancia y

así de esta manera retroalimentar nuestros conocimientos.

Dar a conocer toda la información de cada tema y presentar ejemplos de cada tema.

4

INTRODUCCION

El propósito de esta investigación es conocer más sobre temas que son muy

importantes porque además de investigarlo aprenderé mucho porque son temas

distintos pero que si son muy importantes porque algunas lo aplicamos en nuestra

vida cotidiana aun sin darnos cuenta, en la investigación se mostrara la definición de

cada tema, ejercicios y ejemplos en la vida cotidiana:

Electromagnetismo

Fuerza eléctrica

Corriente eléctrica

Imanes

Ley de Lenz

Ley de Faraday

Ley de ohm

5

ELECTROMAGNESTISMO

El electromagnetismo es una rama 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 (corriente eléctrica, polarización

eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.

El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y

predicciones que provee se basan en magnitudes

físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y

del tiempo. 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. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número

muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de

éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para

los que es necesario usar la mecánica cuántica. F = m · a

El electromagnetismo es considerado como una de las cuatro fuerzas

fundamentales del universo actualmente conocido.Dentro de esta rama se hallan, por

el hecho de basarse en las leyes del electromagnetismo, la electrodinámica y la

inducción electromagnética, que tratan, respectivamente, de las acciones

ponderomotrí-ces entre las corrientes eléctricas y de las fuerzas electromotrices

inducidas en un circuito por la variación del flujo electromagnético.

6

EJEMPLOS

* Electroimán se utiliza en los timbres, para separar latas y clavos en vertederos y en

manipulación de planchas metálicas.

* Relé se utiliza en interruptores y conmutadores.

* Alternador máquina que sirve para generar corriente.

* Dínamo se utilizan para obtener corriente continua en los carros.

* Transformador, sirve para transportar la energía.

* Aparatos de medida para magnitudes eléctricas.

7

FUERZA ELECTRICA

Podemos definir el concepto de fuerza como una magnitud vectorial que tiene la

propiedad de cambiar la forma de los objetos, romper su inercia, modificar su

velocidad y cambiar su estado de reposo, poniéndolos en movimiento. También

podemos decir que fuerza es toda acción o influencia capaz de modificar el estado

de reposo o movimiento de un cuerpo, imprimiéndole una aceleración que modifica

su velocidad, dirección o sentido, o bien, deformándolo, La segunda Ley de Newton

expresa la relación que se da entre fuerza, masa y aceleración. Se anuncia de la

siguiente manera:

“La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta que actúa

sobre él e inversamente proporcional a su masa.

F = m x a

La fuerza es una magnitud física que se puede medir con un instrumento llamado

dinamómetro. De acuerdo con el Sistema Internacional de medidas, su unidad es el

newton (N); esta unidad equivalente a 1kgm/s².

El campo gravitatorio se origina cuando una masa crea un campo de fuerza cuya

acción se manifiesta sobre una masa. Así podemos que un campo gravitatorio es

región del espacio donde toda masa se ve sometida a la acción de una fuerza.

La intensidad de un campo gravitatorio se define como fuerza F ejercida sobre una

masa m colocada en un punto del campo gravitatorio.

La fuerza es cantidad vectorial que consta de magnitud, dirección y sentido.

Arquímedes fue el primero en describir el concepto de fuerza, aunque solo lo hizo en

términos estadísticos; más tarde, Galileo Galilei dio una definición dinámica de

fuerza, opuesta a la de Arquímedes. Isaac Newton fue quien formulo

8

matemáticamente la moderna definición de fuerza; él también postulo que la fuerza

gravitatoria varia inversamente al cuadrado de la distancia.

Con el propósito de abordar el tema de fuerza eléctrica, es pertinente partir de la

clasificación de la electricidad para fines de estudio.

La electricidad se divide en dos grandes ramas: electrostática y electrodinámica. La

primera tiene que ver con el comportamiento de las cargas en estado de reposo,

equilibrio o estáticas, y la segunda con las cargas en movimiento. En esta unidad

solo se abordaran temas relacionados con la electrostática.

Un ejemplo de electrostática lo podemos encontrar en la generación de los rayos

cuando las nubes se encuentran cargadas positivamente, se establece un canal

natural que atrae las cargas negativas, o exceso de electrones, que se encuentran

en estado de reposo en la Tierra.

EJEMPLOS:

se utiliza desde la mañana al prender la luz, al calentar la comida, en el alumbrado

de la ciudad, las alarmas, la luz en los centros comerciales, la luz que utiliza el

refrigerador, la tele, las lámparas, las fábricas, industrias, etc.

También en los videojuegos, radio, en las compus, y en especial en la noche ya sea

en tu casa, también en hospitales, toda clase d aparatos electrónicos, etc.

9

CORRIENTE ELECTRICA

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad

de tiempo que recorre un material.1 Se debe al movimiento de las cargas

(normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de

Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se

denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de

cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en

el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es

el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en

serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir.

Se da el nombre de corriente eléctrica a un desplazamiento de electrones a lo largo

de un conductor entre cuyos extremos se aplica una diferencia de potencial. El

fenómeno físico del flujo de electrones en un conductor es análogo al flujo de un

líquido por el interior de una tubería entre cuyos extremos existe una diferencia de

presión, debida, por ejemplo, a una diferencia de nivel.

La corriente eléctrica puede ser continua (cuando el movimiento de los electrones se

efectúa en un solo sentido), o bien alterna (cuando el flujo se invierte a través del

tiempo, con cierta frecuencia, a causa de la aplicación, entre los extremos del

conductor, de una diferencia alternativa de potencial).

En general, la corriente eléctrica produce los siguientes efectos:

- térmico: todo conductor recorrido por una corriente eléctrica se calienta;

- magnético: un conductor recorrido por una corriente eléctrica produce, a su

alrededor, un campo magnético;

10

- químico: en una solución que contenga iones (átomos cargados eléctricamente),

cuando es recorrida por una corriente eléctrica, los iones cargados positivamente se

dirigen hacia el polo negativo y viceversa.

Las corrientes se miden calculando la cantidad de electricidad (o de carga eléctrica)

que pasa a través de una sección del conductor en un segundo. La unidad de carga

eléctrica es el culombio, de símbolo C (coulomb en la nomenclatura internacional).

Otra magnitud de la corriente es su intensidad, cuya unidad es el amperio, de

símbolo A (ampére). Considerando cualquier sección del conductor, se dice que la

intensidad de la corriente es igual a la unidad, es decir, a 1 A cuando pasa a su

través 1 C/s.

La intensidad de la corriente que recorre un conductor es proporcional a la diferencia

de potencial existente entre sus extremos. Para medir la intensidad se emplean los

amperímetros, aparatos que funcionan debido al efecto magnético inducido por el

paso de la corriente.

EJEMPLOS

La industria eléctrica, a través de la tecnología, ha puesto a la disposición de

la sociedad el uso de artefactos eléctricos que facilitan las labores del hogar,

haciendo la vida más placentera.

Las máquinas o artefactos eléctricos que nos proporcionan comodidad en el

hogar, ahorro de tiempo y disminución en la cantidad de quehaceres, se

denominan electrodomésticos.

Entre los electrodomésticos más utilizados en el hogar citaremos: cocina

eléctrica, refrigerador, tostadora, microonda, licuadora, lavaplatos, secador de

pelo, etc.

IMANES

11

Un imán es un cuerpo o dispositivo con un magnetismo significativo, de forma que

atrae a otros imanes y/o metales ferromagnéticos (por ejemplo, hierro, cobalto, níquel

y aleaciones de estos). Puede ser natural o artificial.

Los imanes naturales mantienen su campo magnético continuo, a menos que sufran

un golpe de gran magnitud o se les aplique cargas magnéticas opuestas o altas

temperaturas (por encima de la Temperatura de Curie.

Tipos de imanes:

Los imanes pueden ser: naturales o artificiales, o bien, permanentes o temporales.

Un imán natural es un mineral con propiedades magnéticas (magnetita). Un imán

artificial es un cuerpo de material ferromagnético al que se ha comunicado la

propiedad del magnetismo. Un imán permanente está fabricado en acero imantado.

Un imán temporal, pierde sus propiedades una vez que cesa la causa que provoca el

magnetismo. Un electroimán es una bobina (en el caso mínimo, una espiral) por la

cual circula corriente eléctrica.

Con origen en el vocablo francés aimant, la palabra imán se utiliza para identificar a

un mineral en cuya estructura se combina un par de óxidos de hierro y que posee la

particularidad de generar atracción en otros elementos de hierro, acero o, en menor

medida, de otras clases de materiales.

Con origen en el vocablo francés aimant, la palabra imán se utiliza para identificar a

un mineral en cuya estructura se combina un par de óxidos de hierro y que posee la

particularidad de generar atracción en otros elementos de hierro, acero o, en menor

medida, de otras clases de materiales.

El imán dispone de un campo magnético capaz de provocar atracción o conseguir

repeler otros cuerpos magnéticos. La materia presenta, en su interior, movimientos

12

de los electrones almacenados en los átomos. Cuando este movimiento se orienta

a direcciones diferentes, el efecto se anula. En cambio, cuando todos esos pequeños

imanes están en una misma línea, la materia se magnetiza.

Según cuentan los expertos, la fuerza más poderosa de atracción de un imán se

localiza en los polos (tal como se conoce a los extremos). Cada imán tiene un par de

polos (uno que es positivo y otro con carga negativa): si son idénticos, los polos se

rechazan, mientras que de ser diferentes se produce el fenómeno de atracción.

Imanes naturales; la magnetita es un potente imán natural, tiene la propiedad de

atraer todas las sustancias magnéticas. Su característica de atraer trozos de hierro

es natural. Está compuesta por óxido de hierro. Las sustancias magnéticas son

aquellas que son atraídas por la magnetita.

1. Imanes artificiales permanentes; las sustancias magnéticas que al frotarlas

con la magnetita, se convierten en imanes, y conservan durante mucho

tiempo su propiedad de atracción.

2. Imanes artificiales temporales; aquellos que producen un campo magnético

sólo cuando circula por ellos una corriente eléctrica. Un ejemplo es

el electroimán.

13

EJEMPLOS

Traba de puertas

Los imanes son una manera simple y confiable para enganchar las puertas de

los refrigeradores y armarios.

Altavoces

Desde los pequeños auriculares de sistemas PA, cada altavoz tiene un imán

en el mismo. Cuanto más fuerte es el imán, mejor será la calidad del sonido.

14

LEY DE LENZ

La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el

campo eléctrico en un conductor con la variación de flujo magnético en dicho

conductor, y afirma que las tensiones o voltajes inducidos sobre un conductor y los

campos eléctricos asociados son de un sentido tal que se oponen a la variación del

flujo magnético que las induce. Esta ley se llama así en honor del físico germano-

báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general

que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más

del principio de conservación de la energía aplicado a la energía del campo

electromagnético

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo

campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido

por la corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado

por:

Donde:

= Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).

= Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).

= Superficie definida por el conductor.

= Ángulo que forman el vector perpendicular a la superficie definida por el

conductor y la dirección del campo.

15

Si el conductor está en movimiento el valor del flujo será:

A su vez, el valor del flujo puede variar debido a un cambio en el valor del campo

magnético:

En este caso la Ley de Faraday afirma que la tensión inducida ℰ en cada instante

tiene por valor:

Donde ℰ es el voltaje inducido, dΦ/dt es la tasa de variación temporal del flujo

magnético Φ y N el número de espiras del conductor. La dirección del voltaje

inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe a la oposición al cambio de flujo

magnético.

EJEMPLOS

1.-Al moverte tus músculos generan una pequeño pulso eléctrico

2.-Tus neuronas se comunican entre si electrostáticamente

3.-Si te tallas mucho el cabello cuando está seco y medio largo generas

electrostática

4.-Para todo tipo de aparatos necesitas electricidad para que funcionen

16

LEY DE FARADAY

Experimento de Faraday que muestra la inducción entre dos espiras de cable: La

batería (derecha) aporta la corriente eléctrica que fluye a través de una pequeña

espira (A), creando un campo magnético. Cuando las espiras son estacionarias, no

aparece ninguna corriente inducida. Pero cuando la pequeña espira se mueve dentro

o fuera de la espira grande(B), el flujo magnético a través de la espira mayor cambia,

induciéndose una corriente que es detectada por el galvanómetro (G).

La ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente ley de Faraday)

establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional

a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa

una superficie cualquiera con el circuito como borde:2

(*)

Donde es el campo eléctrico, es el elemento infinitesimal del contorno C, es

la densidad de campo magnético y S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C.

Las direcciones del contorno C y de están dadas por la regla de la mano

derecha.

Esta ley fue formulada a partir de los experimentos que Michael Faraday realizó

en 1831. Esta ley tiene importantes aplicaciones en la generación de electricidad.

La ley de Lenz plantea que las tensiones inducidas serán de un sentido tal que se

opongan a la variación del flujo magnético que las produjo. Esta ley es una

consecuencia del principio de conservación de la energía.

17

La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente, cuyo

campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido

por la corriente original.

El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por

un campo magnético generado en una tensión disponible con una circunstancia

totalmente proporcional al nivel de corriente y al nivel de amperios disponible en el

campo eléctrico.

Cuando un voltaje es generado por una batería, o por la fuerza magnética de

acuerdo con la ley de Faraday, este voltaje generado, se llama tradicionalmente

«fuerza electromotriz» o fem. La fem representa energía por unidad de carga

(voltaje), generada por un mecanismo y disponible para su uso. Estos voltajes

generados son los cambios de voltaje que ocurren en un circuito, como resultado de

una disipación de energía, como por ejemplo en una resistencia.

EJEMPLOS

El interruptor de falla de conexión a tierra (IFT) es un interesante dispositivo de

seguridad que protege al usuario de corriente eléctrica contra choques eléctricos en

el momento de tocar un aparato. Su funcionamiento se basa en la ley de Faraday.

La batería (derecha) aporta la corriente eléctrica que fluye a través de una pequeña

espira (A), creando un campo magnético. Cuando las espiras son estacionarias, no

aparece ninguna corriente inducida.

18

LEY DE OHM

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es

una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial que aparece

entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de

la corriente que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo

la noción de resistencia eléctrica ; que es el factor de proporcionalidad que aparece

en la relación entre e :

La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía

con la corriente,1 2 y en la misma, corresponde a la diferencia de potencial, a la

resistencia e a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes

en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios(Ω)

y amperios (A).

Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:

válida si 'R' no es nulo

válida si 'I' no es nula

En los circuitos de alterna senoidal, a partir del concepto de impedancia, se

ha generalizado esta ley, dando lugar a la llamada ley de Ohm para circuitos

recorridos por corriente alterna, que indica:

19

Donde corresponde al fasor corriente, al fasor tensión y a la impedancia.

La importancia de esta ley reside en que verifica la relación entre la diferencia de

potencial en bornes de una resistencia o impedancia, en general, y la intensidad de

corriente que circula a su través. Con ella se resuelven numerosos problemas

eléctricos no solo de la física y de la industria sino también de la vida real como son

los consumos o las pérdidas en las instalaciones eléctricas de las empresas y de los

hogares. También introduce una nueva forma para obtener la potencia eléctrica, y

para calcular la energía eléctrica utilizada en cualquier suministro eléctrico desde las

centrales eléctricas a los consumidores. La ley es necesaria, por ejemplo, para

determinar qué valor debe tener una resistencia a incorporar en un circuito eléctrico

con el fin de que este funcione con el mejor rendimiento.

EJEMPLO

La electricidad se encuentra presente en nuestra vida cotidiana desde que suena el

despertador hasta que apagamos la luz al acostarnos. En cientos de maneras

afecta e influye nuestra vida diaria. Vemos el uso de la electricidad directamente en

nuestros hogares para iluminación, para el funcionamiento de los aparatos

domésticos, el televisor, el receptor de radio, estufas, etc. Vemos el empleo de la

electricidad en los transportes.

La ley de Ohm la usan los diferentes aparatos electrónicos para lograr con diferentes

componentes que entre la tensión adecuada y eso solo se logra usando la formula y

sus derivaciones

20

CONCLUSION

Al terminar esta investigación me di cuenta que son temas muy importantes, y que es

muy interesante además porque son temas que aplicamos en nuestra vida diaria,

aunque no nos damos cuenta todo lo que realizamos tiene nombre y por supuesto

relacionado con la física, y fueron temas muy importantes porque nos explica de la

electricidad, de los imanes, electromagnetismo etc. Al investigarlo a fondo me di

cuenta que todos los temas se relacionan de alguna manera, electromagnetismo con

la electricidad, además con los imanes.

Después de haber leído la investigación pude darme cuenta que gracias a esos

grandes inventores de todos esos temas podemos realizar cosas que se relacionan

con todos los temas, porque quizá si no hubiese sido por los que lo inventaron no

existiera la electricidad, el electromagnetismo etc.

21

REFERENCIAS

https://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo

http://www.buenastareas.com/ensayos/Electromagnetismo-En-La-Vida-

Diaria/4515070.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

https://es.wikipedia.org/wiki/Im%C3%A1n

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Lenz

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Faraday

https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm