RAFAEL VAZQUEZ OJEDA

Historia de la electricidad

La historia de la electricidad como rama de la física comenzó con observaciones aisladas y simples especulaciones o intuiciones médicas, como el uso de peces eléctricos en enfermedades como la gota y el dolor de cabeza, u objetos arqueológicos de interpretación discutible . Tales de Mileto fue el primero en observar los fenómenos eléctricos cuando, al frotar una barra de ámbar con un paño, notó que la barra podía atraer objetos livianos.
Mientras la electricidad era todavía considerada poco más que un espectáculo de salón, las primeras aproximaciones científicas al fenómeno fueron hechas en los siglos XVII y XVIII por investigadores sistemáticos como Gilbert, Henry Cabenet, Du fay y Watson. Estas observaciones empiezan a dar sus frutos con Galvani, Volta, Columb y Franklin, y, ya a comienzos del siglo XIX, con Ampere, Faraday y Ohm. No obstante, el desarrollo de una teoría que unificara la electricidad con el magnetismo como dos manifestaciones de un mismo fenómeno no se alcanzó hasta la formulación de las ecuaciones de Maxwell (1861-1865).
Los desarrollos tecnológicos que produjeron la primera revolucin industrial no hicieron uso de la electricidad. Su primera aplicación práctica generalizada fue el telegrafo electrico de Samuel Morse (1833), que revolucionó las telecomunicaciones. La generación masiva de electricidad comenzó cuando, a fines del siglo XIX, se extendió la iluminación eléctrica de las calles y las casas. La creciente sucesión de aplicaciones que esta disponibilidad produjo hizo de la electricidad una de las principales fuerzas motrices de la Segunda revolucin industrial. Más que de grandes teóricos, como Lorn Kelvin, fue éste el momento de grandes inventores como Gramme, Von Simens y Alexander Graham Bell. Entre ellos destacaron Nikola  y Thomas Alva Edison, cuya revolucionaria manera de entender la relación entre investigacion y mercado capitalista convirtió la innovación tecnológica en una actividad industrial. Tesla, un inventor serbio-americano, descubrió el principio del campo magnético rotatorio en 1882, que es la base de la maquinaria de corriente alterna. También inventó el sistema de motores y generadores de corriente alterna polifásica que da energía a la sociedad moderna.
 

electricidad: Electrodinamica y Electrostatica

La electricidad se encuentra en todas partes de la vida cotidiana de cualquier persona. Resulta complejo imaginar un mundo sin electricidad. Devido a que la electricidad es una forma de energuia esta se puede transformar en diferentes maneras.

Introduccion

En este bloque se presentan los conseptos referentes a la electricidad, sus manifestaciones, aplicaciones, y caracteristicas. Con la finalidad de comprender la importancia que tiene en el estudio de la fisica clasica, asi mismo se abordan los temas de electrostatica y electrodinamica, ramas de la fisica que permiten entender el comportamiento de las cargas electricas.
Se menciona la caranteristica de los materiales conductores y aisladores, y el efecto que tiene sobre el flujo de la corriente electrica son los circuitos electricos, mismos que se estudian apartir de la ley de Ohm.

Se alnalisa la potencia electrica y su importancia en el calculo del consumo de energuia; se describe el efecto Joule, asi como las caracteriscas basicas.

corriente electrica

¿Que es la corriente electrica?

Ley de cOulOmB..

En este tema ablaremos sobre un importante científico físico que realizo una serie de experimentos y observo que entre dos cuerpos cargados eléctricamente se ejercía una fuerza, misma que podía ser de atracción o de repulsión. Ejemplo:
+ mas -  (se atraen)
+ mas + (no se atraen o.O)
- mas -  (no se atraen)

Y además en este experimento observo que esto estaba relacionado con la distancia que los dos cuerpos ejercían, y que si la carga entre dos cuerpos disminuía esto afectaba a un tercer cuerpo. Ejemplo:

Observamos que en la imagen de arriba los cuerpos tienen las mismas cargas y por este no se pueden atraer y ejercen una cierta distancia entre ellos. En la figura b lo contrario a la de arriba indica que las dos cargas se atraen por consiguiente estas están ejerciendo una cierta distancia.

Apartir de estos estudios coulumb anuncio la siguiente ley:

la fuerza que ejercen entre si dos cuerpos cargados elec-

tronicamente, es directa mente proporcional al producto de sus

cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de 

la distancia que los separa.

Donde q1 y q2, representan las cargas de cada uno de los cuerpos, r la distancia que los separa, k es la constante de proporcionalidad y tiene un valor de K= 8.99x 10 a la 9 Nm/c.

Ejemplo:

 Dos cargas de de +1 y -1 Coulumb están separadas a una distancia de dos metros.Determina el valor de la fuerza de atracción que existe entre ellos

Solución:

F=(8.99x 10 a la 9 Nm/c)(1)(1)/(2m al cuadrado)= 2.24x 10 ala 9 N.

Ejemplo: 

En la figura se muestran tres pequeñas esferas cargadas en los vértice de un triángulo. Determina la magnitud y sentido de la fuerza que ejerce sobre la carga q3 por las otras cargas.

Aplicar la ley de los cosenos para encontrar el valor de 0, tenemos:

2(40cm)(30cm) cos 0= (40cm)al cuadrado + (30cm)al cuadrado - (20cm) al cuadrado.

 2400cm(al cuadrado)= 1600cm(al cuadrado) + 900cm(al cuadrado)- 400cm(al cuadrado)

 2400cm cos 0=2100cm(al cuadrado)

cos 0=2100cm/2400cm=0.87

0=cos-1 0.875= 28.95 grados.

Aplicando la ley de cosenos para encontrar el valor de B, tenemos:

senB/30cm=sen28.95(grados)(30cm)/20cm

B=sen-1 0.726=46.55 grados.

Calcula las fuerzas que actúan sobre la carga q3, empleando la ley de coulumb.

*F1-3=(8.99x 10 a la 9 Nm/ c) (30x 10 a la -6c) (10x 10 a la -6 c)/ 20x 10 a la -2 m) al cuadrado.= 65.5N

*F2-3=(8.99x 10 a la 9 Nm/c) ( 50x 10 a la -6c) (10x 10 a la -6)/ 30x 10 a la -2 m) al cuadrado.=50N

Realiza un análisis estadístico de l comportamiento de ambas fuerzas en q3, tenemos:

Fx= 0

F2-3 cos 28.95*+F2-3 cos 46.55*=C

Fx=43.75N+46.42N= 90.17N

Fy= 0

F1-3 cos 46.55*+F2-3 sen 28.95*=C

Fy= 49N - 24.7N= 24.79N

Utilizando la función tangente para encontrar el valor del ángulo referido a la carga q3:

tan-1 24.79N/90.17N= 15.97*

CON ESTE EJERCICIO FINALISAMOS ESTE TEMA MUY EXTENSO POR CIERTO. PERO INDISPENSABLE..

tipos de campos electricos

Las lineas del campo electrico, o lineas de fuerza las cuales fueron propuestas por el fisico ingles Michael Faraday. Estas linas proporcionan informacion sobre la direccion e intencidad del campo electrico, aquie mencionaremos los tipos de carga que exixten actualmente:


Fuerza de atraccio de un campo electrico
negativo.

Dipolo electrico: es un sistema de dos cargas
                                               de signos opuestos e igual magnitud cercanas entre si.
En este los campos electricos son positivos los dos
                                                     y no hace que se atraigan.

CampoO elEctriCo

¿Que Es un CampOo eLEctricoO?

Es un campo fisico que es representado mediante un modelo que describe la interaccion entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza electrica.
Por ejemplo un campo electrico entiendo yo es aquel que se encuentra enmedio de dos cargas electricas es como el punto o epicentro de uno o mas cargas.




La formula poara encontrar el campo electrico es la siguiente:








 Por otra parte si coincideramos el campo electrico que existe entre una carga puntual, aplicando la ley de coulumb y sustituyendo el valor de la fuerza tenemos que:

E= F/q₀= K ((q₁)(q₂))/r₂   1/q₀

Tenemos que:

E= k q/r₂

Ejemplo:
Dos pequeñas esferascubiertas de oro se encuentran separadas 12cm. Si las esferas estan cargadas con -3.5uC y + 2uC, detarmina el valor del campo magnetico que exixte en medio de ellas.

E= k/r₂ (q₁+q₂)= (8.99x 10⁹ Nm₂/C₂)/(6x 10m)2

E=14x 10⁶ N/C

Potencial electrico

hoy beremos el potencial electrico. estan Listosssssssss.... let's gO

¿QuE es un pOtenciAl electricOo?
El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica (ley de Coulomb) para mover una carga positiva q desde el infinito (donde el potencial es cero) hasta ese punto. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde el infinito hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica.

la siguiente es la formula del potencial electrico:


V = K * Q / r

Válida para una carga puntual a una distancia r.
Válida también para el exterior de una esfera de carga uniforme.

V = Potencial eléctrico en voltios (V) o Julios / Culombio (J/C)
K = Constante de la Ley de Coulomb
Para el vacío K = 8,987 551 787 N * m² / C²
Q = Carga eléctrica en culombios (C)
r = Distancia en metros (m



Aqui les dejo el link de un ejemplo del potencial electrico:
 http://www.youtube.com/watch?v=maDsL_Ze54I

corriente electrica

¿Que es la corriente electrica?

La corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. Esta se mide en amperios y se indica con el símbolo A. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético.

resuelve el siguiente problema:
 por un conductor pasa un corriente electrica de 28 C cada 28 seg. ¿cual es la intensidad electrica? ¿que cantidad de electrones pasara en ese tiempo?

Detalles adicionales

si la diferencia potencial es de 20 volt y la carga electrica que fluye de 25 colomb¿cual es el trabaj efectuado?

Solucion:

 1) la ecuación es I = q/t, donde I es intensidad, q es carga y t es tiempo:

I = q/t = 28C / 28s = 1 A (amper)

1 C = 6,27x10^18 veces la carga del electrón, entonces:

1C __________6,27x10^18 electrones
28C_________ x = 1,7556.10^20 electrones

2) L = q.V = 25C . 20 V = 500

resistencia electrica y la ley de hom

 La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

Tensión o voltaje "E", en volt (V). Intensidad de la corriente "  I ", en ampere (A). Resistencia "R" en ohm () de la carga o consumidor conectado al circuito.

Circuito eléctrico cerrado compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica "R" y la. circulación de una intensidad  o flujo de corriente eléctrica " I " suministrado por la propia pila.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.

Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.





La formula es la siguiente:

donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemrem y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.

 CIRCUITOS ELECTRICOS RESISTIVOS EN SERIE, PARALELO Y MIXTO

Circuitos serie

Se define un circuito serie como aquel circuito en el que la corriente eléctrica solo tiene un solo camino para llegar al punto de partida, sin importar los elementos intermedios. En el caso concreto de solo arreglos de resistencias la corriente eléctrica es la misma en todos los puntos del circuito.

Circuitos Paralelo

Se define un circuito paralelo  como aquel circuito en el que la corriente eléctrica se  bifurca en cada nodo. Su característica mas importante es el hecho de que el potencial en cada elemento del circuito tienen la misma diferencia de potencial.

 

 

Circuito Mixto

Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.

INSTRUMENTOS ELECTRICOS DE MEDICION

La importancia de los instrumentos eléctricos de medición es incalculable, ya que mediante el uso de ellos se miden e indican magnitudes eléctricas, como corriente, carga, potencial y energía, o las características eléctricas de los circuitos, como la resistencia, la capacidad, la capacitancia y la inductancia. Además que permiten localizar las causas de una operación defectuosa en aparatos eléctricos en los cuales, como es bien sabido, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual, como en el caso de un aparato mecánico.

La información que suministran los instrumentos de medición eléctrica se da normalmente en una unidad eléctrica estándar: ohmios, voltios, amperios, culombios, henrios, faradios, vatios o julios.

Unidades eléctricas, unidades empleadas para medir cuantitativamente toda clase de fenómenos electrostáticos y electromagnéticos, así como las características electromagnéticas de los componentes de un circuito eléctrico. Las unidades eléctricas empleadas en técnica y ciencia se definen en el Sistema Internacional de unidades. Sin embargo, se siguen utilizando algunas unidades más antiguas.

magnetismo

El magnetismo (del latín magnes, -ētis, imán) es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz.

 

CAMPO MAGNETICO