393843408-Conceptos-Electricidad-y-Magnetismo

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Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores
Plantel Aragón
INGENIERIA ELECTRICA
CLASE “ELECRTRICIDAD Y MAGNETSIMO”
TRABAJO
TEMA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
GRUPO:8510
NOMBRE DEL PROFESOR: RODOLFO ZARAGOZA BUCHAIN
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
FECHA DE ENTREGA: NOVIEMBRE DEL 2022
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 
Resumen 
Átomo 
La palabra átomo se deriva del griego “átomos”, Qué significa indivisible. Al dividir una molécula de materia obtendremos átomos de los elementos de qué está hecha esta materia. Todos los átomos son agrupaciones de partículas subatómicas estas son: los electrones, los protones y los neutrones. 
Modelo atómico y carga eléctrica del átomo. Las partículas subatómicas como lo son los protones y neutrones forman siempre un conjunto llamado núcleo cuyo diámetro si los suponemos esférico es del orden de 10^ 12 cm fuera del núcleo y a distancia relativamente grandes de él están los electrones. 
En el modelo atómico propuesto por el físico danés niels Bohr se imagina los electrones girando alrededor del núcleo describiendo órbitas circulares o elípticas.
1. Un átomo de Bohr es un sistema solar en miniatura donde el sol es el centro que correspondería al núcleo, mientras que los planetas a distancia relativamente grandes del sol corresponderían a los electrones. La masa del protón y del neutrón se ha postulado que son aproximadamente iguales siendo la masa de cada uno de ellos unas 1840 veces mayor que la de un electrón por lo tanto toda la masa de un átomo está prácticamente concentrada en el núcleo. Los electrones tienen una carga negativa los protones tienen una carga positiva y los átomos no tienen carga eléctrica por lo que los electrones y los protones que existen en igual cantidad en el átomo tienen la misma carga eléctrica sólo que de signo contrario por lo que se neutralizan. Es importante Resaltar que las cargas eléctricas de signo contrario sobre fuerzas de atracción las del mismo signo fuerzas de repulsión por lo que los electrones negativos y los protones positivos se atraen, mientras que los electrones repelen a los electrones y los protones hacen lo mismo con otros protones.
IONES 
· Un ion es un átomo o un grupo de átomos que ya sea por la circunstancia de haber perdido o ganado electrones se sumaron una carga eléctrica, es decir, los iones son átomos que no son neutros en materia eléctrica.
· Por definición se sabe que los átomos contienen un igual número de electrones que de protones por lo que presentan una unidad con carga eléctrica neutra.Estas dependen de cuál sea la última capa, los átomos siempre tienden a tener 2 electrones cuando la última capa es la primera y ocho electrones cuando la última capa es de la segunda en adelante. En cambio cuando las últimas capas tienen más de 8 electrones considerando que esta sea de la segunda en adelante, los átomos tienden a perder los electrones necesarios para sólo quedarse con 8, este es el caso de los metales lo que los hace Buenos conductores de la electricidad. Si la última capa del átomo tiene menos de 8 electrones entonces tiende a ganar los suficientes para quedarse con 8, este es el caso de los no metales los cuales son malos conductores o aisladores de la electricidad. cuando la última capa es la primera sucede Lo mismo para completar 2 electrones. Pues bien cuando los átomos ganan electrones el número de esto sobrepasa el número de protones en el núcleo y por lo tanto el átomo queda cargado negativamente se trata entonces de un ion negativo Cuando un átomo pierde electrones queda cargado positivamente Y entonces se convierte en un ion positivo por lo tanto los iones son átomos con carga negativa o positiva. La definición anterior hace hincapié a que los metales tienden a perder un electrón mientras que un no metal tiende a ganar un electrón. 
COMPUESTOS 
Existen dos formas en las que se llegan a unir los átomos de un elemento con los de otro para formar compuestos químicos a lo que es también llamado “compuestos” las uniones de los átomos en los compuestos pueden ser: electrovalentes o covalentes. Una Unión electrovalente es la que se presenta entre un metal y un no metal. Cómo se mencionó anteriormente que un metal pierde un electrón y queda cargado positivamente a comparación de un no metal que gana un electrón y éste queda cargado negativamente el compuesto se forma por la atracción eléctrica entre dos iones con cargas eléctricas opuestas. A esto se le conoce como compuestos electrovalentes que al disolverse estos sueltan una Unión o enlace covalente que se presenta entre dos elementos que tienden a ganar electrones. 
 otro caso se presenta cuando, un no metal tiende a ganar un electrón para completar a 8 su capa externa y otro no metal también tiende a ganar un electrón para completar a 8 su capa externa lo que se ve reflejado es que los dos tienden a compartir dos electrones de sus capas externas completando a ocho electrones sus propias capas, el compuesto se forma por atracción de los dos elementos que ejercen sobre los dos electrones compartidos. 
Lo mencionado anteriormente hace referencia a los compuestos covalentes.
Explicación de una corriente eléctrica
Según la teoría nos dice que una corriente de conducción o sea un cable conductor de cobre que pasa electricidad es lo mismo que tener una sustancia conductora llena de átomos. Esto es debido a que los electrones negativos o también llamados periféricos con poca atracción del núcleo atómico siendo éste de carga positiva al estar a una distancia mínima son susceptibles de desprenderse debido a una diferencia de potencial que es también llamado voltaje a esto recibe el nombre de electrones libres.
El otro caso se da cuando un electrón choca contra un átomo se acomoda en su órbita más lejana debido a que en su choque Presenta una atracción del núcleo y se fija a él, mientras que por otro lado se presenta que sale un electrón el cual choca con el siguiente átomo repitiéndose el fenómeno esta cadena de colisiones y fijaciones se continúa del borne negativo al positivo constituyéndose así lo que se le conoce como corriente eléctrica la cual sólo se interrumpe cuando el conductor se rompe o bien un suites se para sus contactos en cuyo caso se dice que se abre el circuito dando a entender que los electrones no pueden saltar a través del aire y aquí es donde termina el paso de la corriente. 
Circuito eléctrico 
El circuito eléctrico es el recorrido que hacen los electrones cuando salen del conductor y entran al generador de voltaje. A través del generador de voltaje siguen su camino ahora en sentido del borne positivo al negativo y vuelven a salir por el borde negativo estableciéndose la corriente electrónica o eléctrica.
Corriendo electrónica o real y corríente convencional. 
Por postulados internacionales se considera de que los que se mueven en la corriente eléctrica no son los electrones libres sino son las cargas positivas del más alto voltaje los bornes positivos al menor voltaje negativos a través de los conductores. De esta manera se postula la teoría de la conducción eléctrica con la de los fluidos los cuales fluyen en un punto de más presión a uno de menos presión a través de las tuberías a esta corriente de las cargas positivas se le da el nombre de corriente convencional.
ELECTRONES LIBRES
Como se sabe anteriormente de que los electrones libres no son los que se mueven en la corriente eléctrica pero si se tiene en cuenta de que la corriente eléctrica es real, los que se mueven son los electrones periféricos de los átomos llamados electrones libres. Debido a que el conductor al que pertenece se encuentra bajo la acción de un campo eléctrico llamado voltaje se llega a desprender de la órbita periférica del átomo al que pertenece, dándole así un golpe al siguiente átomo en dirección al borde negativo de la Fuente de voltaje esté suelta también un electrón libre el cual efectúa el mismo movimiento que el anterior de tal forma que se propicia a un movimiento electrónico del borde de menosvoltaje al borde de más voltaje llamada corriente de electrónica real.
Analogía entre una corriente eléctrica y una corriente de agua. 
El voltaje de la corriente eléctrica tiende a actuar de la misma manera en que el agua fluye de una parte de un ducto que tiene alta presión a una que tiene menos presión de esta manera también se presenta en la corriente eléctrica que va de un circuito eléctrico de voltaje alto que es el borne positivo a un voltaje más bajo que se pone negativo lo para lo cual deben de cumplir que las cargas móviles sean positivas y este sentido de la corriente se le se le llama “sentido convencional” de la corriente. De la misma manera en los circuitos eléctricos el amperaje tiende a comportarse a un caudal de los circuitos hidráulicos esto quiere decir que a un amperaje alto le equivale un chorro abundante de electrones, de la misma forma al contar con un amperaje bajo este sería un chorro pequeño de electrones. 
En los circuitos eléctricos se llega a dar un fenómeno llamado frecuencia, qué esto ocurre cuando a un gran número de veces que se invierte la corriente Por unidad de tiempo( segundo), se llama dicho nombre antes mencionado.
Corriente directa, corriente continua, corriente constante y corriente alterna. 
· Corriente directa :
 La corriente directa es una corriente de sentido constante que tiene una peculiaridad característica en cuanto a su voltaje que tiende a ser siempre el mismo en su sentido esto quiere decir que siempre fluye en el mismo sentido puede llegar a variar de intensidad pero siempre mantendrá su mismo sentido.
La corriente directa se clasifica: 
· corriente continua
· Corriente constante
· corriente pulsante
Corriente continua 
Se llama corriente continua a la corriente eléctrica que, mientras fluye, conserva el mismo sentido. De esta forma se diferencia de la corriente alterna, que de manera periódica cambia su sentido.
Cuando el flujo de la corriente eléctrica que atraviesa un conductor no cambia de sentido, se trata de una corriente continua. Esto quiere decir que, más allá del tiempo que transcurra, el sentido del flujo de la corriente no varía: las cargas eléctricas siempre fluyen en la misma dirección.
Corriente constante:
 Esta corriente tiene la característica de que siempre mantiene su mismo valor y su sentido aquí el voltaje también se mantiene constante por lo tanto produce la corriente constante. 
Corriente pulsante:
Es aquella cuyo valor oscila pero nunca se invierten como se indica a continuación el voltaje presenta un pulsante pero nunca se invierte su valor.
Corriente alterna:
Es una corriente que invierte su sentido al igual que el voltaje a los mismos intervalos de tiempo el número de veces que cambia por segundo recibe el nombre de frecuencia eléctrica.
Analogía para comprender que es resistencia eléctrica. 
Para comprender que es una resistencia eléctrica en un conductor se debe de considerar como ejemplo a la electricidad como un fluido y a la materia compuesta de celdillas.
Esto se presenta en buenos conductores como el cobre el aluminio entre otros el fluido eléctrico en llega llega a llenar completamente las celdillas Por lo cual por una diferencia de voltaje estás tienden a traspasar de una a otra celdillas y las semillas quedan completamente comunicadas por grandes orificios en las paredes de tal forma que fácilmente pasa el fluido en una a otra. Del mismo modo En aquellos conductores que son malos para la conducción eléctrica pasa lo contrario, que es no existir una mayor penetracion del fluido hacia las celdillas.
Resistencia y resistividad de los Conductores. 
La resistencia de un conductor está expresada por la siguiente fórmula matemática
· R=pL/A
Donde “R” nos representa la oposición al paso de los electrones y” P” son los ohms metro la “L”es la longitud del conductor en metros y la “A” es la sección transversal del conductor en metros cuadrados(m^2). Por lo anterior antes mencionado se puede afirmar que entre mayor resistividad tenga el material con el que se construyó el conductor mayor Será su resistencia que está tendrá en otras palabras se puede entender cómo la resistencia de un conductor es directamente proporcional a la resistividad del material del mismo.
La resistencia también es directamente proporcional a la longitud del conductor entre otras palabras se interpreta como entre más largo sea el conductor más resistencia presentará al paso de la corriente puesto que la resistencia es inversamente proporcional al área de la sección transversal del conductor ya que está en el denominador entre menos área tenga el conductor mayor resistencia presentar al paso de la corriente. 
Variación de la resistividad y de la resistencia con la temperatura. 
Las siguientes expresiones nos dan la variación de la resistencia y la resistividad con respecto a la temperatura.
R=Ro(1+at)
P=Po(1+at)
Estás ecuaciones antes expresadas nosotros las usamos cuando la temperatura comprende a 0 grados centígrados de lo contrario si nuestra temperatura inicial no es de 0 grados centígrados tendríamos que utilizar las siguientes ecuaciones para el cálculo de la variación de la resistencia y la resistividad.
R2=R1[1+a(t2-t1)] 
Coulum, corriente y Ampere 
Recibe el nombre de gollum la unidad de carga eléctrica que se usa internacionalmente y un Coulomb tiene una carga de 16 por 10 a la 18 electrones Qué representa a 6x 10^18 protones O sea que cuando la sección transversal de un conductor pasa un Coulomb se interpreta que han pasado a través de El 6x10^ 18 electrones libres que esto representa un Colombia. Carlos Augusto Colón (1736-1806) se le atribuye al descubrimiento de la ley de atracción o repulsión de las cargas eléctricas y es el inventor de la balanza de precisión llamada balanza de torsión para medir las encontró que en las cargas que son del mismo signo se repelen y que las cargas de signo contrario se atraen la ecuación que descubrió es la siguiente: F=K(q1q2/R2) en el que q1 y q2 nos representan a las dos cargas y r es la distancia entre los centros de las cargas cuando por la sección transversal de un conductor pasa un Coulomb cada segundo se dice que se tiene una corriente eléctrica de un amper a este nombre se le reconoce en honor a André Marie ampere (1775- 1836) Qué es el creador de la electrodinámica y inventor del electroimán así como también del telégrafo.
Ley de ohm 
La ecuación fundamental de la electricidad es una de las más importantes que hemos visto por conceptos antes señalados. El nombre de esta ley proviene al físico alemán George Simon ohm (1789 - 1854) Quién fue el que descubrió la relación entre el voltaje amperaje y resistencia en los conductores conocida así como la ley de Ohm qué es la ecuación fundamental que rige a la electricidad.
Análisis de las ecuaciónes V=RI Y R=pL/A
En la primera ecuación se puede observar que cuando en un conductor existe una caída de voltaje “Delta V” que por el mismo pasa una corriente y esta tiende a ser directamente proporcional a la resistencia del mismo. 
De la segunda Ecuación R=pL/A
Podemos Resaltar que se deben cumplir ciertas características Como por ejemplo la longitud del conductor que debe ser lo más pequeña posible el área “A” de la sección transversal del conductor debe ser lo más grande posible.
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