Fisica

Instituto Tecnológico Superior de Coatzacoalcos

Alumnos: Luis Enrique Izquierdo Velázquez

Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales

Asignatura: Física General

Grado: 3er.Semestre

Grupo: “B”

Unidad 6 y 7

Unidad 7: Electromagnetismo: Investigación

Fecha de entrega: 07-Diciembre-2011

Docente: Ing. Karla Margarita Castilla Acosta

7.1 DefinicionesEl electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos. Estos dos fenómenos se unen en una sola teoría, ideada por Faraday, y se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos, campos magnéticos y sus respectivas fuentes, conocidas como las ecuaciones de Maxwell.

El electromagnetismo es una teoría de campos, esdecir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas cuya descripción matemática son campos vectoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo estudia los fenómenos físicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, así como los relativos a los campos magnéticos y a sus efectos sobre diversas sustanciassólidas, líquidas y gaseosas.

7.2 Campo magnético terrestre
Es un fenómeno natural originado por los movimientos de metales líquidos en el núcleo del planeta y está presente en la Tierra y en otros cuerpos celestes como el Sol.

La Tierra tiene un campo magnético con polos Norte y  Sur. El campo magnético de la Tierra alcanza hasta  36 000 millas en el espacio; El campo magnético de la  Tierraestá rodeado por una región llamada la magnetosfera. La magnetosfera previene que la mayoría de las  partículas del Sol, que se  trasladan con el viento solar,  choquen contra la Tierra.

Un poderoso campo magnético rodea a la Tierra, como si el planeta tuviera un enorme imán en su interior y cuyos polos magnéticos no coinciden con los polos geográficos de su eje. Esto se produce porque lasposiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran notables cambios de año en año.

7.3 Trayectoria de las cargas en movimiento dentro de un campo magnético.
En un imán el campo magnético es producido por los electrones que se mueven alrededor del núcleo atómico, el electrón también tiene movimiento rotacional alrededor de su eje, esto también es una corriente eléctrica (carga enmovimiento) por lo que también produce un campo magnético. El magnetismo en materiales como el hierro, níquel y cobalto los campos magnéticos que producen los átomos no se anulan totalmente por lo que estos materiales poseen magnetismo natural.

Una partícula que tiene carga eléctrica y está en reposo no siente la presencia de un campo magnético externo debido a que, por estar en reposo, no produce uncampo magnético que interactúe con el campo magnético externo. Si la partícula se pone en movimiento produce un campo magnético que interactúa con el campo magnético externo y siente una fuerza debida a esta interacción. Esta fuerza magnética alcanza su intensidad máxima cuando la partícula cargada se mueve en dirección perpendicular a las líneas del campo magnético y se anula cuando la partículaviaja en dirección paralela a las líneas del campo magnético.

La fuerza magnética que siente una carga q que se mueve con una velocidad v dentro de un campo magnético B es.  
F= qv X B           (1) 
Esta fuerza desvía a la partícula y la hace seguir una trayectoria circular de radio r. Por la segunda ley de Newton sabemos que F = ma, por lo que si se sustituye la magnitud de la fuerza en laecuación 1 y suponemos que la velocidad de la partícula es perpendicular al campo magnético se obtiene.
ma = qvB              (2) 
Como la trayectoria que sigue la partícula es circular, la aceleración está dada por a=v2/r, esta aceleración se sustituye en la ecuación 2 y se reordenan los términos para obtener la relación entre la carga y la masa de la partícula.
q/m=v/rB    (3) 

La...