Definición, Conceptos Clave, Fórmula y Aplicaciones; Descargar en PDF

Notas sobre electromagnetismo: El electromagnetismo es una rama de la física que se ocupa del estudio de los campos eléctricos y magnéticos, sus interacciones y sus efectos sobre la materia. Constituye la base de muchas tecnologías modernas y avances científicos. Es parte del programa de estudios de las clases 10 y 12 y también se analiza ampliamente en Ingeniería Física. Aquí, hemos explicado el electromagnetismo a estudiantes de todos los grados y les hemos facilitado la comprensión del término y el conocimiento de los conceptos, fórmulas y aplicaciones clave del electromagnetismo. Consulte y descargue el PDF de Notas Electromagnéticas a continuación:

Definición de electromagnetismo

El electromagnetismo se define como un fenómeno en el que se crea un campo magnético con la ayuda de una corriente eléctrica en un conductor. El electromagnetismo se compone de dos aspectos diferentes: electricidad y magnetismo.

Electromagnetismo

Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético es producido por electricidad.

Los electroimanes suelen consistir en una bobina de alambre, a menudo enrollada alrededor de un núcleo hecho de un material ferromagnético como el hierro. Cuando una corriente eléctrica fluye a través del cable, crea un campo magnético que magnetiza el núcleo, creando un fuerte efecto magnético. La intensidad del campo magnético se puede controlar variando la cantidad de corriente que fluye a través de la bobina.

Propiedades de los electroimanes

Conceptos clave del electromagnetismo

1.Cargas electricas:

• Una propiedad fundamental de la materia es de dos tipos: positiva y negativa.
• Cuando las cargas se repelen, las cargas opuestas se atraen.
• Medido en culombios (C).

2.Campo eléctrico (E):

• Es la región alrededor de una partícula cargada donde otras cargas experimentan una fuerza.
• Es una cantidad vectorial y se denota por E.
• Se indican las líneas de campo que apuntan en dirección opuesta a las cargas positivas y hacia las cargas negativas.

Matemáticamente:

• mi = f/q
• E = campo eléctrico (N/C)
• F = Fuerza (N)
• q = carga de prueba (C)

3.Campo magnético (B):

• Una región que experimenta fuerza magnética debido a cargas en movimiento u objetos magnéticos.
• Marcado por líneas de campo que forman bucles cerrados desde el polo norte hasta el polo sur.
• Medido en Teslas (T).

4.Fuerza electromagnetica:

• La electricidad es una de las cuatro fuerzas fundamentales que describen las interacciones entre partículas cargadas.
• También llamada fuerza de Lorentz.
• Responsable del comportamiento de partículas cargadas y propagación de ondas electromagnéticas.

Leyes y Ecuaciones utilizadas en electromagnetismo.

1.Ley de Coulomb:

Describe la fuerza entre dos cargas puntuales.

F = k_mi (K₁k₂/R²)

• F = Fuerza (N)
• k_mi= Constante de Coulomb (8,99×10⁹mi m²/C²)
• k₁,K₂ = Cargos (C)
• R = distancia entre cargas (m)

2.Ley de Gauss:

Relaciona el flujo de electricidad a través de una superficie cerrada con la corriente encerrada por la superficie.

∮E.dA=Q/ϵ₀

• E = campo eléctrico (N/C)
• dA= vector de área diferencial (m²)
• K = Cargo cubierto (C)
• ϵ₀= permitividad del espacio libre (8,85×10⁻¹²C²/nm²)

3.Ley de Ampere:

Relaciona el campo magnético alrededor de un circuito cerrado con la corriente que pasa a través del circuito.

∮B.dl=μ₀Soy​

• B= campo magnético (T)
• dl= vector de longitud diferencial (m)
• µ₀ = permeabilidad del espacio libre (4π×10^-7Tm/A)
• I= corriente cerrada (A)

4.FLey de inducción electromagnética de Radey:

Describe cómo un campo magnético cambiante induce un campo eléctrico.

ε = –re Φ_B/dt

• ε= fuerza de corriente inducida (V)
• Φ_B= flujo magnético (Wb)
• t = tiempo (s)

5.Regla de la lente:

• Afirma que la dirección de la corriente inducida es tal que se opone al cambio en el flujo magnético.
• Adjunto al signo negativo en la ley de Faraday.

6.Ecuaciones de Maxwell:

Cuatro ecuaciones básicas que describen el electromagnetismo.

• La ley de Gauss para la electricidad es: ∇.E= ρ/ϵ₀​
• Ley de Gauss para el magnetismo: ∇.B= 0
• Ley de inducción de Faraday: ∇×E=−∂B/∂t
• Ley de Ampere (con la adición de Maxwell): ∇×B= μ₀J + µ₀ϵ₀(∂E/∂t)

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Aplicaciones del electromagnetismo en el mundo real

1. Generación y Transmisión de Electricidad:

• Las centrales eléctricas utilizan la inducción electromagnética para convertir la energía mecánica en energía eléctrica.
• Los transformadores y las líneas eléctricas utilizan principios electromagnéticos para transmitir electricidad de manera eficiente a largas distancias.

2. Electrónica y Comunicaciones:

• Dispositivos como radios, televisores y teléfonos inteligentes dependen de ondas electromagnéticas para la transmisión de señales.
• Los semiconductores y componentes de circuitos funcionan según principios electromagnéticos.

3. Equipos e imágenes médicas:

• Las máquinas de resonancia magnética utilizan fuertes campos magnéticos y ondas de radio para crear imágenes detalladas del interior del cuerpo.
• Las máquinas de rayos X y los escáneres de tomografía computarizada utilizan radiación electromagnética para el diagnóstico por imágenes.

4. Motores y Generadores:

• Los motores eléctricos utilizan campos electromagnéticos para convertir la energía eléctrica en trabajo mecánico.
• Los generadores funcionan a la inversa, convirtiendo el trabajo mecánico en energía eléctrica.

5. Electrodomésticos:

• Las placas de inducción utilizan campos electromagnéticos para calentar directamente ollas y sartenes.
• Los hornos microondas utilizan ondas electromagnéticas para calentar los alimentos.

6. En la vida diaria:

• Las brújulas utilizan el campo magnético de la Tierra para mostrar la dirección.
• Las cerraduras magnéticas y los lectores de tarjetas utilizan bandas magnéticas para seguridad y acceso a datos.

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