Magnetismo Y Electromagnetismo

Universidad Autónoma Chapingo

Imagen

Magnetismo y Electromagnetismo

Índice

Electrodinámica

Introducción y Antecedentes

1.1Dinamica relativista

1.1.1 Introducción

1.1.2 Electromagnetismo y relatividad

1.1.3 Postulados de la relatividad restringida

1.1.4 Ordenación espacial y temporal

1.1.5 Simultaneidad local

1.1.6 Ordenación espacial de un suceso en un sistema

1.1.7 Medidas

1.1.8 Invarianza manifiesta de las leyes

1.1.9 Espín

1.1.10 Átomo

1.2 Fundamentos de la electrodinámica

1.2.1 Introducción

1.2.2 Electrodinámica clásica

1.2.3 Lagrangiano clásico y energía

1.2.4 electrodinámica cuántica (qed)

1.2.5 Predicciones de la qed

1.3 Mecánica clásica

1.3.1 Introducción a la mecánica clásica

1.3.2 Amper

1.3.3 Corriente eléctrica

1.3.4 Medición de la intensidad de la corriente eléctrica

1.3.5 Resistores

1.3.6 Asociación de resistencias

1.3.7 Ley de Ohm

1.3.8 Representación gráfica de la Ley de Ohm

1.3.9 Enlaces

1.3.10 Velocidad de la luz

1.4 Aplicaciones

1.5 Anexos

2. Electromagnetismo y sus aplicaciones

Introducción y Antecedentes

2.1 Electromagnetismo: una rama de la física general

2.2 Ramas del electromagnetismo

2.2.1 Electricidad

2.2.2 Electrostática

2.2.3 Magnetos tatica

2.2.4 Electrodinámica

2.3 Aplicaciones del electromagnetismo

2.3.1 Arpa laser

2.3.2 Designado láser

2.3.3 El transformador eléctrico

2.3.4 El motor eléctrico

2.3.5 Satélite laser ranking

2.3.6 Antena

3. Inducción electromagnética

Introducción y Antecedentes

3.1 Inducción electromagnética

3.2 Fuerza electromotriz

3.3 Tensión (electricidad)

3.4 Potencial eléctrico

3.4.1 Trabajo eléctrico y energía potencial

3.4.2 Diferencia de potencial eléctrico

3.4.3 Campo eléctrico uniforme

3.4.4 Campo eléctrico no uniforme

3.4.5 Definición matemática

3.4.6 Potencial debido a una carga puntual

3.4.7 Potencial debido a dos cargas puntuales

3.4.8 Potencial eléctrico generado por una distribución discreta de cargas

3.4.9 Potencial eléctrico generado por una distribución continúa de carga

3.4.10 Potencial generado por un plano infinito

3.4.11 Esfera conductora

3.4.12 Ley de Faraday

3.4.13 Flujo magnético

4. Magnetismo

Introducción y Antecedentes

4.1Magnetismo

4.2 La fuerza del magnetismo

4.2.1 Magnetismo terrestre

Magnetismo planetario

4.2.3 Campo magnético del Sol

4.2.4 Variación secular

4.3 Teoría moderna del magnetismo

4.4 Teoría electromagnética

4.5 Fuerzas magnéticas

4.5.1 Fuerzas magnéticas entre distribuciones de corriente

4.6 Ley de gauss para el magnetismo

4.7 Teorema de Ampere

4.8 Ley de Lorentz

4.9 Ley de Biot y Savart

4.9.1 Motor eléctrico

4.10 Atracciones y repulsiones magnéticas entre corrientes

4.11 Aplicaciones conjuntas del campo eléctrico y el magnetismo

4.11.1 Magnetismo contra la depresión

4.11.2 Metabolismo y depresión

4.12 Usos del magnetismo

4.13 El biomagnetismo

ELECTRODINÁMICA

INTRODUCCION Y ANTECEDENTES

En 1831, luego de una larga serie de experimentos, Michael Faraday encontró una relación nueva entre efectos eléctricos y magnéticos. Se sabía, luego de los trabajos de Oersted y Ampere, entre otros, que una corriente eléctrica (un campo eléctrico) crea efectos magnéticos. Faraday estaba convencido de la simetría en las leyes de la naturaleza, y de la observación de la inducción electrostática y la "inducción" de efectos magnéticos por corrientes eléctricas creía que un campo magnético debía crear efectos eléctricos. Sin embargo, la relación era más sutil: son las variaciones en el tiempo del campo magnético las que crean un campo eléctrico.

Albert Einstein desarrolló la relatividad especial merced a un análisis de la electrodinámica. Durante finales del siglo XIX los físicos se percataron de una contradicción entre las leyes aceptadas de la electrodinámica y la mecánica clásica. En particular, las ecuaciones de Maxwell predecían resultados no intuitivos como que la velocidad de la luz es la misma para cualquier observador y que no obedece a la invariancia de Galileo. Se creía, pues, que las ecuaciones de Maxwell no eran correctas y que las verdaderas ecuaciones del electromagnetismo contenían un término que se correspondería con la influencia del éter lumínico.

Después de que los experimentos no arrojasen ninguna evidencia sobre la existencia del éter, Einstein propuso la revolucionaria idea de que las ecuaciones de la electrodinámica eran correctas y que algunos principios de la mecánica clásica eran inexactos, lo que le llevó a la formulación de la relatividad especial.

Unos quince años antes del trabajo de Einstein, Wiechert y más tarde Liénard, buscaron las expresiones de los campos electromagnéticos de cargas en movimiento. Esas expresiones, que incluían el efecto del retardo de la propagación de la luz, se conocen ahora como potenciales de Liénard-Wiechert. Un hecho importante que se desprende del retardo, es que un conjunto de cargas eléctricas en movimiento ya no puede ser descrito de manera exacta mediante ecuaciones que sólo dependa de las velocidades y posiciones de las partículas. En otras palabras, eso implica que la función matemática a partir de la cual se pueden obtener la evolución temporal, las leyes de conservación y otras propiedades importantes de un sistema físico debe contener dependencias de los "grados de libertad" internos del campo.

1.1 DINAMICA RELATIVISTA

1.1.1 Introducción

Este tomo se dedica al estudio del campo electromagnético dentro del marco de la relatividad especial por lo que, a modo de introducción, comienza con una revisión de los aspectos básicos de la cinemática y la dinámica relativistas.

El cuerpo fundamental de la Física está constituido por la Mecánica y el Electromagnetismo, la primera desarrollada principalmente por Galileo y Newton y el segundo por Faraday y Maxwell. La aplicación al electromagnetismo

...