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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

2COD: 2012200705 DUEP LA OROYA

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.


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


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


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


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.


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.


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.


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.


ANEXOS


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.


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.


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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