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INGENIERIA ELECTROMAGNETICA I 2015-II
MAGISTER:EDGARD OPORTO DIAZ
ING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES
5 CICLOROJAS CHUQUIN OMAR PAOLO
COD: 2012200705DUED: LA OROYA
ÍNDICE
ÍNDICE 2
INTRODUCCIÓN 3
DESARROLLO DEL TRABAJO ACADÉMICO 4
1. PRIMERA ACTIVIDAD 4a. La ley de Gauss 4b. Potencial eléctrico. 5
2. SEGUNDA ACTIVIDAD 6Polarización de los materiales eléctricos y sus aplicaciones importantes. 6
3. TERCERA ACTIVIDAD 7Magnetismo. 7
4. CUARTA ACTIVIDAD 7Ley de inducción de Faraday. 7
RESUMEN 9
BIBLIOGRAFÍA 10
ANEXOS 11
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INTRODUCCIÓNEste Trabajo Académico es el resultado de la investigación y el análisis que
introduce al alumno en el mundo de la Ingeniería Electromagnética I.
El curso de Ingeniería Electromagnética I contribuirá a la formación de su perfil
profesional aportando los conocimientos necesarios que sirvan como soporte
elemental para complementar cursos posteriores. Mi interés es que al finalizar
el curso, es poseer un juicio crítico y tome las decisiones correctas que nuestro
país y la sociedad demandan. Por esta razón la importancia de su estudio
responsable y autónomo para el logro de las competencias que se buscan
desarrollar en este ciclo.
El propósito de este trabajo Académico es que sea una respuesta al
aprendizaje del Curso, donde se plasma los conocimientos y habilidades
adquiridas en el transcurso de la asignatura.
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DESARROLLO DEL TRABAJO ACADÉMICO
1. PRIMERA ACTIVIDAD
a. La ley de Gauss
En física y en análisis matemático, la ley de Gauss relaciona el flujo eléctrico a través de una superficie cerrada y la carga eléctrica encerrada en esta superficie. De esta misma forma, también relaciona la divergencia del campo eléctrico con la densidad de carga:
Aplicación de la Ley de GaussEsta ley permite encontrar de manera fácil el campo eléctrico, de manera sumamente fácil para cuerpos cargados geométricamente de manera regular.
∮Eds= qԐ0
E∫ds= qԐ0
E ( 4π r 2)= qԐ0
E= q
4 π r2Ԑ0
ur
E= 14 π Ԑ0
.q
r2ur
E=k qr2ur
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b. Potencial eléctrico.
Es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica.
Matemáticamente se expresa por:
V=Wq
Considérese una carga de prueba positiva, la cual se puede utilizar para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga de prueba q0 localizada a una distancia r de una carga q, la energía potencial electrostática mutua es:
V=Kq0q
r
De manera equivalente, el potencial eléctrico es:
V=Uq0
=K qr
Superficies equipotenciales producidas por una carga puntual
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2. SEGUNDA ACTIVIDAD
Polarización de los materiales eléctricos y sus aplicaciones
importantes.
Cuando se aplica un campo eléctrico externo, (por ejemplo acercando el
material a un objeto fuertemente cargado eléctricamente), la carga
eléctrica en el material se POLARIZA, es decir se "ordenan" alineándose
en la dirección del campo. Eso produce que la carga total del material
sea distinta de cero, lo que le da la propiedad de atraer o repeler otros
objetos.
En algunos materiales la POLARIZACIÓN es permanente y en otros sólo
dura mientras estén cerca del campo que los está polarizando.
Material no Polarizado Material Polarizado por un campo eléctrico aplicado
También llamado imán, utilizado para actuar como mecanismos
automáticos, como lo son los relevadores y contactares (su principal uso
con este nombre) ya que existe la polarización eléctrica para inducción
donde se utiliza de dos maneras diferentes reducir-aumentar energía
eléctrica y transformar energía eléctrica a mecánica (motores de
inducción).
Magnetización, es el campo magnético generado por el material, por la
orientación de los campos magnéticos generados por corrientes a nivel
atómico o molecular, por el movimiento de electrones en su órbitas o por
el giro sobre sí mismos
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3. TERCERA ACTIVIDAD
Magnetismo.
El magnetismo, es uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.
Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro y sus aleaciones que comúnmente se llaman (imanes). Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
También el magnetismo tiene otras manifestaciones, particularmente como uno de los dos componentes de la onda electromagnética, como por ejemplo la luz.
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4. CUARTA ACTIVIDAD
Ley de inducción de Faraday.
Michael Faraday era un científico del siglo XVIII, descubridor de la
inducción electromagnética En esta ley de Inducción de Faraday
muestra que un campo magnético cambiante induce una corriente
eléctrica.
La Ley de Faraday predice cómo interaccionarán los campos
magnéticos con los circuitos eléctricos para producir fuerzas
electromagnéticas, o inducción electromagnética. Un principio
fundamental operando en los transformadores, inductores y otros
motores eléctricos o generadores.
La relación entre el magnetismo y la electricidad establecida por Faraday
es de gran importancia física.
Como también la aplicación importante es la creación de motores
eléctricos, que transforman la energía eléctrica en mecánica,
diferenciándose así de los motores químicos, que transforman el poder
calorífico del combustible en energía mecánica.
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RESUMENPuesto que la corriente eléctrica siempre sale de la terminal negativa de la
fuente de energía, el flujo de corriente en un circuito siempre tendrá la misma
dirección si la polaridad de la tensión de la fuente permanece siempre invariable. Este
tipo de flujo de corriente recibe el nombre de corriente directa o continua y a la fuente
se le llama fuente de corriente directa. Todo circuito que use una fuente de corriente
directa es un circuito de corriente continua. Los tres tipos de fuentes que se usan con
más frecuencia en circuitos de corriente continua son: la batería, el generador de
corriente continua y las fuentes de electrones.
Como pudimos ver el campo magnético es producido por la corriente eléctrica
que circula por un conductor.
También analizamos que este campo de fuerzas está formado por cargas
eléctricas en movimiento, que se manifiestan por la fuerza que experimenta una carga
eléctrica al moverse en su interior.
Para determinar la expresión del campo magnético producido por una
corriente se emplean dos leyes: la ley de Biot-Savart y la ley de Ampère.
La ley de Ampère proporciona una formulación alternativa de la relación de los
campos magnéticos con las corrientes. Es análoga a la ley de Gauss en electrostática.
En cuanto a la ley de Biot-Savart decimos que nos da el campo magnético
producido por un pequeño elemento de conductor por el que circula una corriente. Se
puede utilizar para encontrar el campo magnético creado por cualquier configuración
de conductores con corriente, resumiendo un poco, esta ley describe la fuerza
magnética entre dos circuitos con corriente.
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BIBLIOGRAFÍA
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/amplaw.html
http://www.lasalle.es/vina/contenidos/temasfisica/electromagnetismo/index.htm
http://www.physics.unomaha.edu/Sowell/Phys1120/Lectures/Chap20/
FaradaysLaw/default.htmlhttp://physics.njit.edu/~cdenker/
physics121_week12.pdf
(2) Física Re-Creativa, S. Gil y E. Rodriguez, 1ra. Ed., Argentina (2000).
Serway, R. Física. Tomo II. McGraw-Hill. México D.F. 1996.p. 1423-1452.
Brueker, H. Etal. "Tracking and Imaging Elementary Particles". Sci. American.
August. 1991.
Close, F. The Cosmic Onicn: Quarks and the Nature of the Universe. The
American Institute of Physics. 1986.
Fritzsch, H. Quarks, The Stuff of Metter. London. Allen, Lane. 1983.
Gamow, G. "Gravity and Antimatter". Sci. American. March. 1961.
Goldman, T. Etal. "Gravity and Antimatter". Sci. American. March. 1989.
Riordan, M. "The Discovery of Quarks". Science, 29 May 1992.
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ANEXOS
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Dirección Universitaria de Educación a Distancia
EAP ING. ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES
INGENIERIA ELECTROMAGNETICA I
2015-IIDocente: EDGARD OPORTO DIAZ Nota:
Ciclo: V Módulo I
Datos del alumno: FORMA DE PUBLICACIÓN:
Apellidos y nombres: Publicar su archivo(s) en la opción TRABAJO ACADÉMICO que figura en el menú contextual de su curso
Código de matrícula:
Uded de matrícula:
Fecha de publicación en campus virtual DUED LEARN:
HASTA EL DOM. 25 DE OCTUBRE 2015
A las 23.59 PM
Recomendaciones:
1. Recuerde verificar la correcta publicación de su Trabajo Académico en el Campus Virtual antes de confirmar al sistema el envío definitivo al Docente.
Revisar la pre visualización de su trabajo para asegurar archivo correcto.
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2. Las fechas de recepción de trabajos académicos a través del campus virtual están definidas en el sistema de acuerdo al cronograma académicos 2015-II por lo que no se aceptarán trabajos extemporáneos.
3. Las actividades que se encuentran en los textos que recibe al matricularse, servirán para su autoaprendizaje mas no para la calificación, por lo que no deberán ser consideradas como trabajos académicos obligatorios.
Guía del Trabajo Académico:
4. Recuerde: NO DEBE COPIAR DEL INTERNET, el Internet es únicamente una fuente de consulta. Los trabajos copias de internet serán verificados con el SISTEMA ANTIPLAGIO UAP y serán calificados con “00” (cero).
5. Estimado alumno:El presente trabajo académico tiene por finalidad medir los logros alcanzados en el desarrollo del curso.Para el examen parcial Ud. debe haber logrado desarrollar hastala pregunta 02 y para el examen final debe haber desarrollado el trabajo completo.
Criterios de evaluación del trabajo académico:
Este trabajo académico será calificado considerando criterios de evaluación según naturaleza del curso:
1 Presentación adecuada del trabajo
Considera la evaluación de la redacción, ortografía, y presentación del trabajo en este formato.
2 Investigación bibliográfica:Considera la consulta de libros virtuales, a través de la Biblioteca virtual DUED UAP, entre otras fuentes.
3 Situación problemática o caso práctico:
Considera el análisis de casos o la solución de situaciones problematizadoras por parte del alumno.
4
Otros contenidos considerando aplicación práctica, emisión de juicios valorativos, análisis, contenido actitudinal y ético.
Considere las indicaciones del docente en cada problema propuesto.
TRABAJO ACADÉMICO
Estimado(a) alumno(a):
Reciba usted, la más sincera y cordial bienvenida a la Escuela deINGENIERIA
ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES de Nuestra Universidad Alas Peruanas y
del docenteEDGARD OPORTO DIAZ – tutor a cargo del curso.
En el trabajo académico deberá desarrollar las preguntas propuestas por el tutor, a fin
de lograr un aprendizaje significativo.
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Se pide respetar las indicaciones señaladas por el tutor en cada una de las preguntas,
a fin de lograr los objetivos propuestos en la asignatura.
PREGUNTAS
Absuelva las preguntas siguientes en sus propios términos.
05 puntos por pregunta.
01. Explique en sus propios términos el principio y significado físico de:
a. La ley de Gauss
b. Potencial eléctrico
Emplee ecuaciones matemáticas si considera necesario para su explicación.
02. Explique el fenómeno de polarización de los materiales eléctricos y sus aplicaciones
importantes.
Explique el fenómeno de la magnetización de materiales magnéticos y sus aplicaciones
importantes.
Sea lo suficientemente concreto en sus respuestas.
03. Respecto al magnetismo:
a) Analice el fenómeno de la inductancia mutua.
b) Explique detalladamente la curva de histéresis y una aplicación importante del
ferromagnetismo.
04. Explique la ley de inducción de Faraday y su importancia.
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