miércoles, 19 de mayo de 2010

Resumen Fisica II

LECTURA A-1

Campo eléctrico no es más que vectores que actúan como fuerza actuante en un campo eléctrico; y estas fuerzas actúan solo si hay cargas en un definido punto. Siguiendo esta idea se puede decir entonces que en todo punto en el espacio (x,y,z) existe dos vectores E y B Campo eléctrico y magnético, que pueden cambiar con respecto al tiempo. Estas funciones vectoriales se representan matemáticamente como E(x,y,z,t) y B(x,y,z,t) y estos dos llamado campo se define como toda cantidad física que toma valor diferente en cada punto del espacio; un ejemplo de campo es la temperatura en este caso un campo escalar porque se le pueden dar valor o mejor dicho medir.

Los vectores que actúan en un campo se puede diferenciar su intensidad en un despeje, cuando están débil las líneas están separadas y mas juntas cuando el campo es fuerte.

Característica de los campos vectoriales

El fluido a través de un elemento de superficie que actúa exactamente igual al producto de la componente de la velocidad normal.

La circulación de un campo vectorial es el producto de las componentes tangenciales media del vector con una orientación sistemática de las tangentes por la circunferencia del lazo.

Circulación= (componentes tangenciales media)x (longitud del lazo)

Leyes del electromagnetismo

La primera ley del electromagnetismo describe el flujo del campo:

El flujo de E a través de una superficie cerrada= Carga neta interior/ε0

¿Qué son los campos?

Es el espacio donde hay una fuerza eléctrica actuando por las cargas en una escala muy pequeña y son llamadas fuerza de acción directa, que pueden relacionarse a la realidad de la fuerza muscular que puede empujar o tirar y que eléctricamente actúan como atracción o repulsión según las circunstancias como se interprete dichas fuerzas. Este efecto se puede representar como una interacción a distancias entre cargas.

En el caso de campo magnético una imagen de este caso en termino de alguna clase de líneas o de ruedas de un engranaje moviéndose en el espacio por cargas que se mueven paralelamente y con la misma velocidad dado que están movimiento se comportaran como dos corrientes que tienen un campo magnético asociado con ellas y esta deben tener las mismas cargas de protones como de electrones.


El electromagnetismo en la ciencia y la tecnología

Los griegos conocían dos fenómenos los cuales aparecían los efectos de la electricidad y magnetismo lo cual en cada uno de estos fenómeno se podía apreciar la fantástica precisión del equilibrio de cargas que existían en estos fenómenos como la piedra de ámbar que se frota y se acerca a trozo de papiros y los puede levantar y por otro lado extrañas piedras de la isla magnesia que atrae el hierro.

Con el pasar del tiempo estos descubrimientos dio pie a desarrollar el conocimiento del electromagnetismo el cual desafío la creatividad y la imaginación de las generaciones precedente he hicieron posible crear señales a largas distancias por medio de telégrafo, como también comandar sistemas de enormes potencia, inmensa turbinas hidráulicas conectadas por medios de cables de cientos de miles de kilómetros con un motor que corresponde la potencia suministrada por la turbina, muchos milis de cables de derivación diez mil motores en diez mil lugares diferentes poniendo en funcionamiento las maquinas de la industria y del hogar, y toda esta maravilla debido al conocimiento de las leyes del Electromagnetismo.

LECTURA A-3

INVESTIGACION DE MAXWELL SOBRE EL ELECTROMAGNETISMO

Para los años 1850 varios físicos entre ellos franceses tales como A.M. Ampere, Lord kelvin, Michael Faraday. Habían hecho contribuciones experimentales y teóricas sobre las fuerzas eléctricas y magnéticas, pero tales paradigma se encontraban en crisis para esos años y no habían una teoría única capaz de explicar estos diferentes fenómenos. Y en 1855 1856 Maxwell, publico dos partes de su trabajo sobre electro magnetismo en un extenso ensayo físico-matemático en cuya primera parte plantea una analogía entre líneas de flujo (Hidrodinámica) y las líneas de fuerza de Faraday (Electromagnetismo) y explico como las líneas de fuerzas pueden ser usadas para explicar fenómeno como la producción de corrientes inducidas por otras corrientes descubiertas por Faraday y la atracción y repulsión entre circuitos cerrados descubierto por Ampere.

La segunda parte Maxwell partió de imaginarse que el espacio donde se producía la inducción electromagnética estaba lleno de vórtices cilíndricos cuyos ejes eran las líneas de las fuerzas y que giraban con velocidad angular proporcional al vector intensidad de campo magnético. Para que las líneas de fuerzas magnéticas apuntan a la misma dirección, y añadió unos corpúsculos esféricos que servían de engranajes de acoplamiento entre los vórtices cilíndricos que serian las cargas eléctricas, y que cuando los vórtices giraban con igual velocidad angular esto era que el campo magnético era constante; los corpúsculos eléctricos no se movían por tanto no había corriente inducida. Pero si un vórtice comienza a girar más rápido que otro allí si hay variación local del Campo Magnético. Por otro lado se imagino que son vórtices cilíndricos los que inicialmente están en reposo y que una fuerza (Electromotriz) hace que los vórtices comiencen a girar esto es entonces Campo Magnético.

La tercera contribución Maxwell fue en 1865 crear una ecuación que satisficiera la piedra fundamental de su teoría de electromagnetismo, donde suministra los concepto físico básico que aparecen sus ecuaciones y por ultimo crea la notación vectorial que permite poner sus ecuaciones en forma compacta y original de la forma cartesiana.

Cabe destacar que en el tratado de Maxwell es necesario de decir que su teoría no fue aceptable y en muchos caso ni siquiera comprendida mientras Maxwell vivía, ya que le faltaba evidencia experimental sobre la existencia de las ondas electromagnéticas que se derivan de su ecuación fundamental. Pero luego de 9 años de su desaparición física un Alemán en 1887 y 1888 Heinrich Hertz produjo un conjunto interesante y difícil experimentos para demostrar a cabalidad como se producían las Ondas del Campo Electromagnéticas, mostrando que una corriente eléctrica saltando adelante y atrás en un hilo (actualmente se le podría llamar "antena") podía ser la fuente de esas ondas. (La corriente, de acuerdo con la ley de Ampere, también produce un campo magnético, pero este campo disminuye rápidamente con la distancia). Las chispas eléctricas producen ese tipo de corrientes cuando saltan entre dos puntos --a eso se debe el crepitar producido por los rayos en la radio AM-- y Hertz, en 1886, usó estas chispas para enviar una señal de radio a través de su laboratorio.