UNIDAD 5 Electricidad y magnetismo: Corriente eléctrica. Ley de Coulomb. Concepto de campo eléctr... more UNIDAD 5 Electricidad y magnetismo: Corriente eléctrica. Ley de Coulomb. Concepto de campo eléctrico y campo magnético. Campos electromagnéticos. Ondas electromagnéticas. Corriente alterna y continua. ELECTRICIDAD Se tiene noción desde la antigüedad que existen fenómenos relacionados con la electricidad, entre ellos los que se producen en la atmósfera, como rayos y relámpagos. Ahora bien, hace solo 3 siglos comenzó a estudiarse su verdadero origen, y desde entonces los hallazgos en este campo han sido cada vez más frecuentes. Durante esa evolución se inventaron la pila, la lámpara y el motor eléctrico. Si bien se desconocía su naturaleza, surgieron procedimientos de aplicación medicinal de la electricidad. Uno de ellos fue la máquina de Wimshurst (1883) en la que se acumulan cargas eléctricas mediante el rozamiento de un conjunto de láminas metálicas contra una pieza de cuero. Las cargas son transportadas continuamente hacia dos esferas metálicas; cuando las cargas de estas esferas es suficientemente alta, se produce una chispa entre ellas y de ese modo las esferas quedan descargadas. La electricidad está hoy tan arraigada que apenas le prestamos atención. Sin embargo, hace un siglo, el alumbrado eléctrico era escaso y no existían estufas eléctricas ni motores. Aunque el uso práctico de la electricidad se ha desarrollado fundamentalmente en el siglo XX, su estudio tiene una larga historia. Las primeras observaciones de la atracción eléctrica fueron realizadas por los antiguos griegos. Hace más de 2500 años, el filósofo y matemático griego Tales de Mileto (639-547 a. C.) notó que cuando frotaba con piel de oveja un trozo de ámbar 1 , éste atraía plumas, hilos y partículas pequeñas. El fenómeno se observa también en muchos materiales, como plástico o vidrio, y modernamente se llama carga eléctrica a la propiedad que adquieren al frotarlos. Para explicar esos fenómenos debemos revisar como está estructurada la materia, sabemos que toda partícula está formada por moléculas y las moléculas están formadas por átomos están constituidos por partículas subatómicas: los protones (carga positiva), electrones (carga negativa) y neutrones (sin carga). Normalmente los átomos tienen igual número de protones y electrones, es decir no poseen carga eléctrica, es decir son neutros. La imagen ejemplifica aunque no representa exactamente a un átomo. Los fenómenos eléctricos se manifiestan cuando se altera el equilibrio de cargas. En ellos siempre participan electrones, porque a diferencia de los protones, pueden moverse por el interior de un cuerpo y también pueden pasar de un cuerpo a otro. Existen materiales, que tienden a perder electrones (por ejemplo el vidrio) y otros a ganarlos (por ejemplo el ámbar); esto puede darse mediante frotamiento, inducción, redistribución de cargas de contacto, etc. que más adelante desarrollaremos. Benjamín Franklin, por medio de diferentes experiencias llegó a demostrar que existen dos tipos de cargas, que son las que hoy conocemos como positivas y negativas. Como consecuencia de dichas experiencias se observó una relación entre estos tipos de cargas: las cargas similares se repelen y las diferentes se atraen mutuamente. 1 El ámbar es una resina amarillenta de origen vegetal, dura y combustible.
UNIDAD 5 Electricidad y magnetismo: Corriente eléctrica. Ley de Coulomb. Concepto de campo eléctr... more UNIDAD 5 Electricidad y magnetismo: Corriente eléctrica. Ley de Coulomb. Concepto de campo eléctrico y campo magnético. Campos electromagnéticos. Ondas electromagnéticas. Corriente alterna y continua. ELECTRICIDAD Se tiene noción desde la antigüedad que existen fenómenos relacionados con la electricidad, entre ellos los que se producen en la atmósfera, como rayos y relámpagos. Ahora bien, hace solo 3 siglos comenzó a estudiarse su verdadero origen, y desde entonces los hallazgos en este campo han sido cada vez más frecuentes. Durante esa evolución se inventaron la pila, la lámpara y el motor eléctrico. Si bien se desconocía su naturaleza, surgieron procedimientos de aplicación medicinal de la electricidad. Uno de ellos fue la máquina de Wimshurst (1883) en la que se acumulan cargas eléctricas mediante el rozamiento de un conjunto de láminas metálicas contra una pieza de cuero. Las cargas son transportadas continuamente hacia dos esferas metálicas; cuando las cargas de estas esferas es suficientemente alta, se produce una chispa entre ellas y de ese modo las esferas quedan descargadas. La electricidad está hoy tan arraigada que apenas le prestamos atención. Sin embargo, hace un siglo, el alumbrado eléctrico era escaso y no existían estufas eléctricas ni motores. Aunque el uso práctico de la electricidad se ha desarrollado fundamentalmente en el siglo XX, su estudio tiene una larga historia. Las primeras observaciones de la atracción eléctrica fueron realizadas por los antiguos griegos. Hace más de 2500 años, el filósofo y matemático griego Tales de Mileto (639-547 a. C.) notó que cuando frotaba con piel de oveja un trozo de ámbar 1 , éste atraía plumas, hilos y partículas pequeñas. El fenómeno se observa también en muchos materiales, como plástico o vidrio, y modernamente se llama carga eléctrica a la propiedad que adquieren al frotarlos. Para explicar esos fenómenos debemos revisar como está estructurada la materia, sabemos que toda partícula está formada por moléculas y las moléculas están formadas por átomos están constituidos por partículas subatómicas: los protones (carga positiva), electrones (carga negativa) y neutrones (sin carga). Normalmente los átomos tienen igual número de protones y electrones, es decir no poseen carga eléctrica, es decir son neutros. La imagen ejemplifica aunque no representa exactamente a un átomo. Los fenómenos eléctricos se manifiestan cuando se altera el equilibrio de cargas. En ellos siempre participan electrones, porque a diferencia de los protones, pueden moverse por el interior de un cuerpo y también pueden pasar de un cuerpo a otro. Existen materiales, que tienden a perder electrones (por ejemplo el vidrio) y otros a ganarlos (por ejemplo el ámbar); esto puede darse mediante frotamiento, inducción, redistribución de cargas de contacto, etc. que más adelante desarrollaremos. Benjamín Franklin, por medio de diferentes experiencias llegó a demostrar que existen dos tipos de cargas, que son las que hoy conocemos como positivas y negativas. Como consecuencia de dichas experiencias se observó una relación entre estos tipos de cargas: las cargas similares se repelen y las diferentes se atraen mutuamente. 1 El ámbar es una resina amarillenta de origen vegetal, dura y combustible.
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