Electrodinámica Y Electromagnetismo

Introducción

En el presente trabajo, ponemos en práctica todas nuestras habilidades cognitivas que a lo largo del curso se han ido desarrollando a fin de ofrecer la mejor calidad en materiales y aprendizaje para nosotros mismos, con el objetivo de obtener una aprobatoria y satisfactoria calificación.

Los elementos que aquí se muestran son: una detallada investigación sobre cada uno de los subtemas de la unidad 6 que lleva por título “Electrodinámica” rama del “Electromagnetismo”, mismo que lleva su nombre en la séptima unida igualmente aquí expuesta.

En cada uno de los temas se muestran diagramas, esquemas y gráficas que ayudan a una mejor comprensión de lo aspectos.

A través de este trabajo de investigación daremos a conocer el fenómeno de electromagnetismo, un fenómeno que fue descubierto a finales del siglo XVIII y principios del XIX este fenómeno se descubrió cuando se investigó simultáneamente las teorías de la electricidad y el magnetismo. Este trabajo dará a conocer sus usos en la actualidad, su definición, y la tarea que este tiene en el mundo.

6.1 Definiciones de corriente, resistencia, resistividad, densidad de corriente y conductividad.

Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

La resistividad eléctrica es una característica del tipo de sustancia que mide la resistencia eléctrica intrínseca (propia) de la misma.

De acuerdo a la fórmula para la resistencia eléctrica R de un conductor de sección transversal [S] longitud [L], y resistividad [ρ]

R = ρ. [L/S].

La densidad de corriente eléctrica se define como una magnitud vectorial que tiene unidades de corriente eléctrica por unidad de superficie ,es decir, intensidad por unidad de área.

La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es una de las características más importantes de los materiales  

6.2 Ley de Ohm

La Ley de Ohm establece que La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.

I = V / R

Donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:

• I = Intensidad en amperios (A)

• V = Diferencia de potencial en voltios (V)

• R = Resistencia en ohmios (Ω).

La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la relación:

V = I * R

Al despejar la resistencia de la expresión matemática de la ley de Ohm tenemos que

R = V / I

R (en Ohm)= V (en volts)/I (en amperes) es decir 1ohm=V/A

* La ley de Ohm presenta algunas limitaciones como son:

• Se puede aplicar a los metales pero no al carbón o a los materiales utilizados en los transistores.

• Al utilizarse esta ley debe recordarse que la resistencia cambia con la temperatura, pues todos los materiales se calientan por el paso de corriente.

• Algunas aleaciones conducen mejor las cargas en una dirección que otra.

6.3 Potencia

La potencia es la rapidez con la que un aparato eléctrico consume o transforma la energía eléctrica que recibe. Viene dada por la siguiente expresión:

P = Energía t = ( V A - V B ) • I • t t = ( V A - V B ) • I = I 2 • R

Su unidad es el vatio (W), que se define como 1 julio/1 segundo. Otra unidad de potencia es el kilovatio (kW) = 1.000 W.

Potencia en corriente continua

Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la corriente y a la tensión. Esto es,

(1) Cuando el dispositivo es una resistencia de valor R o se puede calcular la resistencia equivalente del dispositivo, la potencia también puede calcularse como,

(2) Recordando que a mayor luz, menor voltaje.

Potencia en corriente alterna

Cuando se trata de corriente alterna (AC) sinusoidal, el promedio de potencia eléctrica desarrollada por un dispositivo de dos terminales es una función de los valores eficaces o valores cuadráticos medios, de la diferencia de potencial entre los terminales y de la intensidad de corriente que pasa a través del dispositivo. 

6.4 Leyes de Kirchhoff

Las Leyes de Kirchhoff de voltaje y corriente son dos métodos muy utilizados en el análisis de circuitos eléctricos.

Al aplicar estos métodos podemos determinar valores desconocidos de corriente, voltaje y resistencia en circuitos resistivos.

La Primera Ley de Kirchhoff o Ley de Kirchhoff de Corrientes

La ley de nudos proviene de la conservación de la carga y dice, esencialmente, que la suma de las corrientes que llegan a un nodo es cero; es decir, que el total de corriente que entra (signo más, por ejemplo) es igual al total de la corriente que sale del nudo (signo menos en su caso). Esta ley ha de aplicarse a tantos nudos existan en nuestro circuito, menos uno.

La corriente entrante a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes. Del mismo modo se puede generalizar la primera ley de Kirchhoff diciendo que la suma de las corrientes entrantes a un nodo son iguales a la suma de las corrientes salientes

La Segunda Ley de Kirchhoff o Ley de Kirchhoff de voltajes se aplica a las trayectorias cerradas y establece lo siguiente:

En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de batería que se encuentran al recorrerlo siempre será iguales a la suma de las caídas de tensión existente sobre los resistores.

7.1 Definiciones

El

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