Electromagnetismo
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El electromagnetismo estudia las interacciones entre cargas eléctricas y campos magnéticos. Es la base de la electricidad, los motores, las telecomunicaciones y gran parte de la tecnología moderna.
Este tema es un componente habitual en la PAES del DEMRE.
A continuación se presentan los conceptos de carga eléctrica, campos, circuitos y la relación entre electricidad y magnetismo.
Cargas iguales se repelen; cargas opuestas se atraen. La unidad de carga es el coulomb (C). Carga del electrón: e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C.
Ley de Coulomb: F = k·q₁·q₂/r², donde k = 9 × 10⁹ N·m²/C². Similar en forma a la gravitación, pero puede ser atractiva o repulsiva.
Las líneas de campo salen de las cargas positivas y entran en las negativas. Donde las líneas están más juntas, el campo es más intenso.
Voltaje (V): diferencia de potencial eléctrico. Es la energía por unidad de carga. Se mide en voltios (V).
Ley de Ohm: V = I·R, donde R es la resistencia (en ohmios, Ω). A mayor resistencia, menor corriente para el mismo voltaje.
Potencia eléctrica: P = V·I = I²R = V²/R. Se mide en vatios (W).
En paralelo: el voltaje es el mismo en cada rama. 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃. La resistencia total es menor que la menor resistencia individual.
Una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor (Oersted). Un solenoide se comporta como un imán.
Fuerza de Lorentz: una carga en movimiento dentro de un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular a su velocidad: F = qvB·senθ.
Inducción electromagnética (Faraday): un cambio en el flujo magnético a través de una espira induce un voltaje. Este principio es la base de generadores y transformadores.
Ley de Lenz: la corriente inducida se opone al cambio de flujo que la produce.
Te deseamos mucho éxito en tu Preparación PAES.
Este tema es un componente habitual en la PAES del DEMRE.
A continuación se presentan los conceptos de carga eléctrica, campos, circuitos y la relación entre electricidad y magnetismo.
Carga eléctrica y ley de Coulomb
La carga eléctrica es una propiedad fundamental de la materia. Existen dos tipos: positiva (protones) y negativa (electrones).Cargas iguales se repelen; cargas opuestas se atraen. La unidad de carga es el coulomb (C). Carga del electrón: e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C.
Ley de Coulomb: F = k·q₁·q₂/r², donde k = 9 × 10⁹ N·m²/C². Similar en forma a la gravitación, pero puede ser atractiva o repulsiva.
Campo eléctrico
El campo eléctrico E en un punto es la fuerza por unidad de carga positiva: E = F/q.Las líneas de campo salen de las cargas positivas y entran en las negativas. Donde las líneas están más juntas, el campo es más intenso.
Corriente eléctrica y circuitos
La corriente eléctrica (I) es el flujo de carga por unidad de tiempo: I = Q/t. Se mide en amperios (A).Voltaje (V): diferencia de potencial eléctrico. Es la energía por unidad de carga. Se mide en voltios (V).
Ley de Ohm: V = I·R, donde R es la resistencia (en ohmios, Ω). A mayor resistencia, menor corriente para el mismo voltaje.
Potencia eléctrica: P = V·I = I²R = V²/R. Se mide en vatios (W).
Circuitos en serie y paralelo
En serie: la corriente es la misma en todos los componentes. Las resistencias se suman: R_total = R₁ + R₂ + R₃.En paralelo: el voltaje es el mismo en cada rama. 1/R_total = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃. La resistencia total es menor que la menor resistencia individual.
Magnetismo e inducción
Un imán tiene polo norte y polo sur. Polos iguales se repelen, polos opuestos se atraen.Una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor (Oersted). Un solenoide se comporta como un imán.
Fuerza de Lorentz: una carga en movimiento dentro de un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular a su velocidad: F = qvB·senθ.
Inducción electromagnética (Faraday): un cambio en el flujo magnético a través de una espira induce un voltaje. Este principio es la base de generadores y transformadores.
Ley de Lenz: la corriente inducida se opone al cambio de flujo que la produce.
Cierre
El electromagnetismo unifica electricidad y magnetismo en un marco coherente. Desde la ley de Coulomb hasta la inducción de Faraday, estos conceptos explican el funcionamiento de la tecnología que nos rodea.Te deseamos mucho éxito en tu Preparación PAES.