Electromagnetismo
El electromagnetismo es una rama de la física que 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 Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético ysus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenosmacroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicosy moleculares, para los que es necesario usar la mecánica cuántica.
FORMULAS
LEY DE COULOMB F=K.q1.q2/d2 (K=constante del medio) F=fuerza de atracción o repulsión; q1,q2=cargas; d=distancia
CAMPO ELÉCTRICO E=F/q=K.Q/d2 (K=constante del medio) F=fuerza;q=carga en campo;Q=carga origen campo;d=distancia
POTENCIAL ELÉCTRICO en punto A de un campo eléctrico: VA=T/q=K.Q/d (K=constante del medio)T=trabajo para traer carga q desde infinito hasta A; Q=carga orig.; d=distanc. A-Q
DIFERENCIA DE POTENCIAL entre dos puntos A y B: VAB=T/q T=trabajo para llevar la carga q desde B hasta A ; q=carga
CAMPO EN FUNCIÓN DEL POTENCIAL (gradiente de potencial) E=-V/d V=diferencia de potencial ; d=distancia
CAPACIDAD ELÉCTRICA C=Q/V Q=carga comunicada ; V=potencial adquirido
CAPACIDAD DE CONDENSADORC=Q/V=ε.S/d=ε0.εr.S/d ε,ε0,εr=ctes.dieléctricas abs.,aire,relativa; S=superf.placas; d=separación placas
ENERGÍA DE CONDENSADOR (condensador cargado) T=Q.V/2=CV2/2=Q2/2.C Q=carga ; V=potencial ; C=capacidad
INTENSIDAD DE CORRIENTE I=Q/t Q=carga ; t=tiempo
RESISTENCIA ELÉCTRICA R=V/I V=dif. de potencial(voltaje) ; I=intensidad eléctrica
RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR R=ρ.l/s =resistividad ;l=longitud ; s=sección
POTENCIA ELÉCTRICA P=V.I=I2.R=V2/R V=dif. de potencial(voltaje); I=intensidad eléctrica; R=resistencia
TRABAJO ELÉCTRICO T=V.I.t=R.I2.t=P.t V=dif. de potencial; I=intensidad; R=resistencia; P=potencia; t=tiempo
INDUCCIÓN MAGNÉTICA (campo magnético-densidad de flujo-ley de Laplace) ΔB=K.I.Δl.senφ/r2(K'=cte.medio) I=intensidad; l=long.conductor; r=distancia φ=ángulo de I con rFLUJO DE INDUCCIÓN Φ=B.S=B.S.cosα B=inducción;S=superficie;α=ángulo de B con normal a S
FUERZA SOBRE CONDUCTOR F=B.l.I B=inducción del campo; l=longitud conductor; I=intensidad
PERMEABILIDAD MAGNÉTICA RELATIVA μr=B/B0 B=inducción en el medio; B0=inducción en el vacío
PERMEABILIDAD MAGNÉTICA μ=4πK'=μ0.μr (K'=constante del medio) μ=perm.magnética; μ0=perm.magnética en vacío; μr=perm.magnéticarelativa
INTENSIDAD DE CAMPO H=B/μ B=inducción ; μ=permeabilidad magnética
IMANACIÓN (en sustancias ferromagnéticas) M=H(μr-1)=H.K H=intensidad de campo;μr=perm.magnética relativa; K=susceptibilidad magnética;
AUTOINDUCCIÓN (inductancia) L=-E'/(ΔI/Δt) E'=f.e.m.autoinducción ; I/t=variación de intensidad con el tiempo
RESISTENCIA INDUCTIVA XL=2πf.L f=frecuencia ; L=autoinducción
APLICACIONESMotores eléctricos: hay muchos tipos de motores, cada uno es una aplicación distinta.... te doy unos ejemplos:
-motor de corriente alterna con jaula de ardilla (el de la bomba del agua)
-motor de corriente directa (motores usados en montacargas eléctricos)
-motor de corriente directa con imanes permanentes (motores de juegos)
-motores a pasos (el motor del drive de 3 1/2 es de ese tipo,...
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