Física Universitaria 3: Electricidad y Magnetismo

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Las interacciones del electromagnetismo implican partículas que tienen una propiedad llamada carga eléctrica, es decir, un atributo que es tan fundamental como la masa. De la misma forma que los objetos con masa son acelerados por las fuerzas gravitatorias, los objetos cargados eléctricamente también se ven acelerados por las fuerzas eléctricas. La descarga eléctrica inesperada que usted siente cuando de frota sus zapatos contra una alfombra, y luego toca una perilla metálica, se debe a partículas cargadas que saltan de su dedo a la perilla. Las corrientes eléctricas como las de un relámpago o una televisión tan sólo son flujos de partículas cargadas, que corren por cables en respuesta a las fuerzas eléctricas. Incluso las fuerzas que mantienen unidos a los átomos y que forman la materia sólida, evitando que los átomos de objetos sólidos se atraviesen entre sí, se deben en lo fundamental a interacciones eléctricas entre las partículas cargadas en el interior de los átomos.

En este capítulo comenzamos nuestro estudio del electromagnetismo con el análisis de la naturaleza de la carga eléctrica, la cual está cuantizada y obedece cierto principio de conservación. Después pasaremos al estudio de las interacciones de las cargas eléctricas en reposo en nuestro marco de referencia, llamadas interacciones electrostáticas, y que tienen muchísima importancia en la química y la biología, además de contar con diversas aplicaciones tecnológicas. Las interacciones electrostáticas se rigen por una relación sencilla que se conoce como ley de Coulomb, y es mucho más conveniente describirlas con el concepto de campo eléctrico. En capítulos posteriores incluiremos en nuestro análisis cargas eléctricas en movimiento, lo que nos llevará a entender el magnetismo y, en forma notable, la naturaleza de la luz.

What You Will Learn!

• Carga eléctrica. Estructura de la materia. Conductores y aislantes. Ley de Coulomb. Principio de superposición
• Aplicaciones Fuerza de Coulomb Campo eléctrico y cálculo del campo eléctrico de distribuciones discretas.
• Movimiento de cargas en campos eléctricos uniformes. Campo eléctrico de distribuciones continuas de Carga
• Aplicaciones Campos Electrostáticos. Flujo de campo eléctrico. Ley de Gauss.
• Aplicaciones ley de Gauss . Energía potencial eléctrica. Potencial eléctrico. Cálculos de potencial.
• Energía potencial eléctrica. Potencial eléctrico. Cálculos de potencial.
• Relación entre el potencial y el campo eléctrico. Conceptos de energía y de potencial. Capacitores y capacitancia. Cálculo de capacitancia en el vacío.
• Combinación de capacitores. Almacenamiento de energía. Capacitores con dieléctricos. Corriente eléctrica. Densidad de corriente. Resistencia y resistividad. Ley
• Circuitos de corriente Continua. Leyes de Kirchhoff. Circuitos RC Campo magnético.
• Fuerza magnéticasobre cargas móviles. Aplicaciones Fuerza Magnética sobre cargas móviles.
• Fuerza magnética sobre conductoresde corriente. Fuerza y momento de torsión sobre espiras. Fuentes de campos Magnéticos
• Fuerza magnética sobre conductoresde corriente. Fuerza y momento de torsión sobre espiras. Fuentes de campos Magnéticos
• Ley deBiot- Savart Fuerza magnética entre alambres conductores paralelos
• Cálculos de campos magnéticos producido por alambres, espiras y solenoides y toroides. Ley de Ampere. Aplicaciones.
• Flujo Magnético. Ley de Gauss del magnetismo. Ley de Faraday. Inducción magnética
• Ley de Lenz. Fuerza electromotriz

Who Should Attend!

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