jueves, 29 de abril de 2010
ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS
FISICA II
SEGUNDA UNIDAD: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
ONDAS ELECTROMAGNETICAS
Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.
Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.
Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos. Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.
SEGUNDA UNIDAD: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
ONDAS ELECTROMAGNETICAS
Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía.
Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.
Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos. Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.
GLOSARIO DE VIDEOS
FISICA II
SEGUNDA UNIDAD: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
GLOSARIO DE VIDEOS
Electricidad.- Fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. También se le denomina así a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas.
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.
Electrodinámica.- Es la rama del electromagnetismo que trata de la evolución temporal en sistemas donde interactúan campos eléctricos y magnéticos con cargas en movimiento.
Electromagnetismo.- Estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clark Maxwell.
Ley de Ampere.- Explica que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno.
Flujo Magnético.- Es una medida de la cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las lineas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie.
Inducción.- Fenómeno descubierto por Michael Faraday, por el cual una fuerza electromotriz se origina en un medio o cuerpo al exponerse éste a un campo magnético variable, o si el campo es estático y el cuerpo afectado móvil.
Fuerza Magnética.- Es la parte de la fuerza electromagnética total que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Son producidas por el movimiento de partículas cargadas como los electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.
Bobina Toroidal.- Una bobina toroidal consiste en un hilo conductor por el que circula una corriente I arrollado en forma de N espiras sobre un soporte toroidal.
Solenoide.- Solenoide o bobina solenoidal consiste en un conjunto de N espiras por las que circula una corriente I arrolladas sobre un soporte cilíndrico de radio a y altura L.
Bobina Toroidal.- Una bobina toroidal consiste en un hilo conductor por el que circula una corriente I arrollado en forma de N espiras sobre un soporte toroidal.
Magnetismo.- Fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.
Refracción.- Cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. Se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda.
Dispersión.- Fenómeno por el cual un conjunto de partículas que se mueve en una dirección determinada rebota sucesivamente con las partículas del medio por el que se mueve hasta perder una dirección privilegiada de movimiento.
Densidad.- Magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
Autoinducción.- Fenómeno por el que una corriente eléctrica que varía en el tiempo en un circuito eléctrico produce en el mismo circuito otra fuerza electromotriz inducida que se opone a la variación de la fuerza electromotriz.
Óptica.- Estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexion, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia.
Interferencia constructiva.- es cuando la a cresta de una onda se superpone a la cresta de otra, los efectos individuales se suman, así que los efectos los efectos individuales se suman. El resultado es una onda de mayor amplitud.
Interferencia destructiva.- esto ocurre cuando la cresta de una onda se superpone al valle de otra, los efectos individuales se reducen. La parte alta de una onda llena simplemente la parte baja de la otra
Reflexión.- es un fenómeno en el cual un rayo de luz que incide sobre una superficie es reflejado. El ángulo que se forman con la superficie y el mismo rayo reflejado son iguales. Contrariamente la energía y espectro del rayo reflejado no coinciden con la del incidente
Refracción.- es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios.
Polarización de onda: Una onda es polarizada, si solo puede oscilar en una dirección. La polarización de una onda transversal describe la dirección de la oscilación, en el plano perpendicular a la dirección del viaje.
Líneas de fuerza.- es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese punto. Conjunto de líneas que sean tangentes en cada punto al vector campo, y que por lo tanto representan la dirección de la fuerza que experimentaría una carga positiva si se situara en ese punto.
Capacitor.- es un dispositivo que almacena energía eléctrica, también consume energía en un circuito y no pueden controlar la corriente en este (circuito), o sea, es un componente pasivo. El capacitor tiene 2 superficies conductoras próximas una de otra (las estructuras son paralelas) y todas las líneas del campo eléctrico que parten de una, finalizan en la otra. Estas láminas están separadas por un aislante, de tal modo que puedan estar ambas cargadas con el mismo valor, pero con signos contrarios dando su carga neta cero. También las líneas pueden estar separadas por el vacío que, si se someten a un determinado potencial, su carga neta también será cero.
Razón de cambio.-es la medida en que una variable cambia con respecto a otra, como por ejemplo la velocidad, la cual es una razón de cambio del espacio con respecto al tiempo.
Inducción electromagnética.-Es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. Es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable.
SEGUNDA UNIDAD: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
GLOSARIO DE VIDEOS
Electricidad.- Fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros. También se le denomina así a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas.
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.
Electrodinámica.- Es la rama del electromagnetismo que trata de la evolución temporal en sistemas donde interactúan campos eléctricos y magnéticos con cargas en movimiento.
Electromagnetismo.- Estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clark Maxwell.
Ley de Ampere.- Explica que la circulación de la intensidad del campo magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno.
Flujo Magnético.- Es una medida de la cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las lineas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie.
Inducción.- Fenómeno descubierto por Michael Faraday, por el cual una fuerza electromotriz se origina en un medio o cuerpo al exponerse éste a un campo magnético variable, o si el campo es estático y el cuerpo afectado móvil.
Fuerza Magnética.- Es la parte de la fuerza electromagnética total que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Son producidas por el movimiento de partículas cargadas como los electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.
Bobina Toroidal.- Una bobina toroidal consiste en un hilo conductor por el que circula una corriente I arrollado en forma de N espiras sobre un soporte toroidal.
Solenoide.- Solenoide o bobina solenoidal consiste en un conjunto de N espiras por las que circula una corriente I arrolladas sobre un soporte cilíndrico de radio a y altura L.
Bobina Toroidal.- Una bobina toroidal consiste en un hilo conductor por el que circula una corriente I arrollado en forma de N espiras sobre un soporte toroidal.
Magnetismo.- Fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.
Refracción.- Cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. Se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda.
Dispersión.- Fenómeno por el cual un conjunto de partículas que se mueve en una dirección determinada rebota sucesivamente con las partículas del medio por el que se mueve hasta perder una dirección privilegiada de movimiento.
Densidad.- Magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.
Autoinducción.- Fenómeno por el que una corriente eléctrica que varía en el tiempo en un circuito eléctrico produce en el mismo circuito otra fuerza electromotriz inducida que se opone a la variación de la fuerza electromotriz.
Óptica.- Estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexion, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia.
Interferencia constructiva.- es cuando la a cresta de una onda se superpone a la cresta de otra, los efectos individuales se suman, así que los efectos los efectos individuales se suman. El resultado es una onda de mayor amplitud.
Interferencia destructiva.- esto ocurre cuando la cresta de una onda se superpone al valle de otra, los efectos individuales se reducen. La parte alta de una onda llena simplemente la parte baja de la otra
Reflexión.- es un fenómeno en el cual un rayo de luz que incide sobre una superficie es reflejado. El ángulo que se forman con la superficie y el mismo rayo reflejado son iguales. Contrariamente la energía y espectro del rayo reflejado no coinciden con la del incidente
Refracción.- es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios.
Polarización de onda: Una onda es polarizada, si solo puede oscilar en una dirección. La polarización de una onda transversal describe la dirección de la oscilación, en el plano perpendicular a la dirección del viaje.
Líneas de fuerza.- es la curva cuya tangente proporciona la dirección del campo en ese punto. Conjunto de líneas que sean tangentes en cada punto al vector campo, y que por lo tanto representan la dirección de la fuerza que experimentaría una carga positiva si se situara en ese punto.
Capacitor.- es un dispositivo que almacena energía eléctrica, también consume energía en un circuito y no pueden controlar la corriente en este (circuito), o sea, es un componente pasivo. El capacitor tiene 2 superficies conductoras próximas una de otra (las estructuras son paralelas) y todas las líneas del campo eléctrico que parten de una, finalizan en la otra. Estas láminas están separadas por un aislante, de tal modo que puedan estar ambas cargadas con el mismo valor, pero con signos contrarios dando su carga neta cero. También las líneas pueden estar separadas por el vacío que, si se someten a un determinado potencial, su carga neta también será cero.
Razón de cambio.-es la medida en que una variable cambia con respecto a otra, como por ejemplo la velocidad, la cual es una razón de cambio del espacio con respecto al tiempo.
Inducción electromagnética.-Es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con el tiempo. Es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable.
LEY DE FARADAY-HENRY-LENZ
FISICA II
SEGUNDA UNIDAD: FENÓMENOS ELECTOMAGNÉTICOS
LEY DE FARADAY-HENRY-LENZ
La ley de Faraday- Henry y Lenz, establece que: Toda variación de flujo que atraviesa un circuito cerrado produce en éste una corriente inducida. La corriente inducida es una corriente instantánea, pero sólo dura mientras dura la variación del flujo. La fuerza electromotriz inducida en un circuito( e ) es igual a la variación del flujo magnético ( F ) que lo atraviesa por unidad de tiempo. El sentido de la corriente inducida es tal que se opone a la variación del flujo que la produce. Estas dos afirmaciones se pueden escribir por medio de la ecuación de Faraday-Lenz que nos da el valor y el sentido de la corriente inducida:(Si el flujo se expresa en Weber y el tiempo en segundos, la fem viene dada en voltios) Una de las principales aplicaciones de la inducción electromagnética es la obtención a nivel industrial de la energía eléctrica. La inducción electromagnética permite transformar energía mecánica en energía eléctrica.Los generadores de corriente emplean bobinas que giran dentro de un campo magnético. Conforme giran el flujo a través de dichas bobinas cambia originándose ene ellas una corriente eléctrica.Al girar una espira en un campo magnético, el flujo varía con el tiempo produciéndose una corriente inducida. En su forma más simple un generador de corriente alterna consta de una espira que gira por algún medio externo en un campo magnético. Tanto el campo magnético como el área de la espira permanecen constantes. A medida que la espira gira, cambia de dirección y el flujo magnético a través de ella varia con el tiempo, induciéndose una fuerza electromotriz, y si existe un circuito externo, circulará una corriente. La fem que aparece en la espira es una función sinusoidal que cambia alternativamente de polaridad. La frecuencia de la corriente eléctrica qu
e nos suministran las compañías eléctricas suele ser de 50 Hz. Para que un generador funcione, hace falta una fuente externa de energía (térmica, hidráulica, nuclear, etc.) que haga que la bobina gire con la frecuencia deseada. Si la frecuencia es de 50 Hz, la corriente cambia cien veces de sentido en un segundo. La variación ocurre tan rápidamente, que la intensidad de la luz que se genera en una bombilla aparenta ser constante.
e nos suministran las compañías eléctricas suele ser de 50 Hz. Para que un generador funcione, hace falta una fuente externa de energía (térmica, hidráulica, nuclear, etc.) que haga que la bobina gire con la frecuencia deseada. Si la frecuencia es de 50 Hz, la corriente cambia cien veces de sentido en un segundo. La variación ocurre tan rápidamente, que la intensidad de la luz que se genera en una bombilla aparenta ser constante.FUERZA DE LORENTZ
FISICA II
SEGUNDA UNIDAD: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
FUERZA DE LORENTZ
La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.
SEGUNDA UNIDAD: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
FUERZA DE LORENTZ
La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.
INTERACCIÓN ELECTROMAGNETICA
FISICA II
SEGUNDA UNIDAD: FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS
INTERACCIÓN ELECTROMAGNETICA
La interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partícu
las con carga eléctrica. Desde un punto de vista macroscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador.
Las partículas fundamentales interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de fotones entre partículas cargadas. La electrodinámica cuántica proporciona la descripción cuántica de esta interacción, que puede ser unificada con la interacción nuclear débil según el modelo electrodébil.
las con carga eléctrica. Desde un punto de vista macroscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador.Las partículas fundamentales interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de fotones entre partículas cargadas. La electrodinámica cuántica proporciona la descripción cuántica de esta interacción, que puede ser unificada con la interacción nuclear débil según el modelo electrodébil.
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