LEYES IMPORTANTES DEL ELECTROMAGNETISMO

Ley de Gauss del campo magnético

El flujo eléctrico total fuera de una superficie cerrada es igual a la carga encerrada, dividida por la permitividad.

·         El flujo eléctrico a través de un área, se define como el campo eléctrico multiplicado por el área de la superficie proyectada sobre un plano perpendicular al campo.

·         La ley de Gauss es una ley general, que se aplica a cualquier superficie cerrada.

·         Es una herramienta importante puesto que nos permita la evaluación de la cantidad de carga encerrada, por medio de una cartografía del campo sobre una superficie exterior a la distribución de las cargas.

·         Para geometrías con suficiente simetría, se simplifica el cálculo del campo eléctrico.

Ley de Ampere

La circulación de un campo magnético a lo largo de una línea cerrada es igual al producto de µ0 por la intensidad neta que atraviesa el área limitada por la trayectoria

Ley de Faraday

Afirma que el voltaje  inducido en una bobina es proporcional al producto del numero de vueltas de la bobina por a rapidez con la que cambia el campo magnético al interior e la bobina.

Ley de Lenz

Ley: “El sentido de la corriente inducida sería tal que su flujo se opone a la causa que la produce”.

La Ley de Lenz plantea que los voltajes inducidos 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.
La polaridad de un voltaje inducido 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.

Electromagnetismo

Electromagnetismo

estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos que se unen en una sola teoría aportada por Faraday, que se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos y magnéticos conocidas como las ecuaciones de Maxwell . Gracias a la invención de la pila de limón, se pudieron efectuar los estudios de los efectos magnéticos que se originan por el paso de corriente eléctrica a través de un conductor.

Densidad e intensidad de un campo magnético

Los campos magnéticos generados por las corrientes y que se calculan por la ley de Ampere o la ley de Biot-Savart, se caracterizan por el campo magnético B medido en Teslas. Pero cuando los campos generados pasan a través de materiales magnéticos que por sí mismo contribuyen con sus campos magnéticos internos, surgen ambigüedades sobre que parte del campo proviene de las corrientes externas, y que parte la proporciona el material en sí.

Fuerza sobre un conductor por el que circula una corriente

Sobre un conductor por el que circula una corriente eléctrica y que se encuentre dentro de un campo magnético también aparece una fuerza magnética. El sentido de la fuerza también se puede calcular por la regla de la mano derecha, considerando a la velocidad de las cargas positivas en la misma dirección del conductor.

Fuerza magnética entre 2 conductores paralelos

Como una corriente en un conductor crea su propio campo magnético, es fácil entender que los conductores que lleven corriente ejercerán fuerzas magnéticas uno sobre el otro. Como se vera, dichas fuerzas pueden ser utilizadas como base para la definición del ampére y del Coulomb. Considérese dos alambres largos, rectos y paralelos separados a una distancia a que llevan corrientes I¹ e I² en la misma dirección, como se muestra. Se puede determinar facilmente la fuerza sobre uno de los alambres debida al campo magnético producido por el otro alambre. El alambre 2, el cual lleva una corriente I², genera un campo magnético B² en la posición del alambre 1, la fuerza magnética sobre una longitud l del alambre 1 es F¹ = I¹l x B²

Ley Biot-Savart

La ley de Biot-Savart, relaciona los campos magnéticos con las corrientes que los crean. De una manera similar a como la ley de Coulomb relaciona los campos eléctricos con las cargas puntuales que las crean. La obtención del campo magnético resultante de una distribución de corrientes, implica un producto vectorial, y cuando la distancia desde la corriente al punto del campo está variando continuamente, se convierte inherentemente en un problema de cálculo diferencial.

Electrodinamica y Leyes

Diferencia entre resistencia y resistividad

La resistividad es una propiedad intrínseca de cada material. La resistencia no.

Con materiales de diferente resistividad se pueden obtener resistencias de igual valor.

La resistividad es un valor fijo. La resistencia depende del área de la sección transversal y de la longitud del material.

Densidad de corriente

Se define el flujo o caudal de carga, más comúnmente conocido con el nombre de Densidad de Corriente, J, como la cantidad de carga que pasa por unidad de tiempo y por unidad de sección transversal, siendo un vector con la misma dirección que la velocidad de las partículas cargadas.

Conductividad

Conductividad es la propiedad de aquello que es conductivo (es decir, que tiene la facultad de conducir). Se trata de una propiedad física que disponen aquellos objetos capaces de transmitir la electricidad o el calor.

Unidades usadas en la electrodinámica

Para medir la intensidad de corriente se usa en ampere (A), que es la unidad de carga, entre la unidad de tiempo (q/t).

Para medir el voltaje o diferencia de potencial se utiliza el volt.

Para medir la resistencia de un conductor se usa el Ohm (Ω).

Otras unidades usadas son el electrón-volt (eV).

Para medir la potencia eléctrica se utiliza el Watt, que es el trabajo eléctrico realizado por unidad de tiempo (Joule/seg).

En el efecto Joule que mide la cantidad de calor que emite un aparato por el cual circula una corriente eléctrica, la cantidad de calor se mide en calorías.

Ley de Ohm

La ley de Ohm dice que la intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es la conductancia eléctrica, que es la inversa de la resistencia eléctrica.

Potencia eléctrica y cuáles son sus unidades

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

1ra y la 2da Ley de Kirchhoff

La primera Ley de Kirchoff

En un circuito eléctrico, es común que se generen nodos de corriente. Un nodo es el punto del circuito donde se unen mas de un terminal de un componente eléctrico. Si lo desea pronuncie “nodo” y piense en “nudo” porque esa es precisamente la realidad: dos o mas componentes se unen anudados entre sí (en realidad soldados entre sí). En la figura 1 se puede observar el mas básico de los circuitos de CC (corriente continua) que contiene dos nodos.

Segunda Ley de Kirchoff

Cuando un circuito posee más de una batería y varios resistores de carga ya no resulta tan claro como se establecen las corrientes por el mismo. En ese caso es de aplicación la segunda ley de kirchoff, que nos permite resolver el circuito con una gran claridad.

Electricidad

Electrodinámica

La electrodinámica consiste en el movimiento de un flujo de cargas eléctricas que pasan de una molécula a otra, utilizando como medio de desplazamiento un material conductor como, por ejemplo, un metal.

Corriente eléctrica

El termino corriente eléctrica, o simplemente corriente, se emplea para describir la tasa de flujo de carga que pasa por alguna región de espacio.

Se requiere de un medio conductor (esto es, un material con cargas libres) y una diferencia de potencial eléctrico entre esos dos puntos.

Resistencia

Se define como la oposición que halla la corriente eléctrica a la hora de entrar en circulación. Su valor se designa en ohmios. Por otra parte, se conoce como resistencia o resistor a la pieza electrónica que ha sido fabricada para generar una resistencia eléctrica concreta entre dos puntos de un mismo circuito.

Resistividad

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de cada material para oponerse al paso de una corriente eléctrica. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω•m).