EVAP 3

TEMA: 
"ELECTRICIDAD Y ELECTROMAGNETISMO"

• OBJETIVOS:

• Identificar el Campo Magnético

• Identificar la Fuerza Magnética

• Identificar la Frecuencia

• MARCO TEÓRICO:

• CAMPO MAGNÉTICO

Un campo magnético es una descripción matemática de la influencia magnética de las corrientes eléctricas y de los materiales magnéticos. El campo magnético en cualquier punto está especificado por dos valores, la dirección y la magnitud; de tal forma que es un campo vectorial. Específicamente, el campo magnético es un vector axial, como lo son los momentos mecánicos y los campos rotacionales. El campo magnético es más comúnmente definido en términos de la fuerza de Lorentz ejercida en cargas eléctricas.Campo magnético puede referirse a dos separados pero muy relacionados símbolos B y H.

Los campos magnéticos son producidos por cualquier carga eléctrica en movimiento y el momento magnético intrínseco de las partículas elementales asociadas con una propiedad cuántica fundamental, su espin. En la relatividad especial, campos eléctricos y magnéticos son dos aspectos interrelacionados de un objeto, llamado el tensor electromagnético. Las fuerzas magnéticas dan información sobre la carga que lleva un material a través del efecto Hall. La interacción de los campos magnéticos en dispositivos eléctricos tales como transformadores es estudiada en la disciplina de circuitos magnéticos.

• FUERZA MAGNÉTICA 

La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo.

Las fuerzas magnéticas entre imanes y/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. Esto sucede porque en el interior de los imanes convencionales existen micro corrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él. Los puntos de entrada forman un polo y los de salida el otro polo.

• CORRIENTE ELÉCTRICA 

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

• HILO CONDUCTOR

Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.

Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el mejor conductor es el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos). Aunque la plata es el mejor conductor, pero debido a su precio elevado no se usa con tanta frecuencia. También se puede usar el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas que en la transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión. A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre; sin embargo, se utiliza en bornes de baterías y conectores eléctricos debido a su durabilidad y “resistencia” a la corrosión.

La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electro técnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igual a 58.0 MS/m. A este valor es a lo que se llama 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110.

• FRECUENCIA 

Es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

Para calcular la frecuencia de un suceso, se contabilizan un número de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido. Según el Sistema Internacional (SI), la frecuencia se mide en hercios (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hercio es la frecuencia de un suceso o fenómeno repetido una vez por segundo. Así, un fenómeno con una frecuencia de dos hercios se repite dos veces por segundo. Esta unidad se llamó originariamente «ciclo por segundo» (cps). Otras unidades para indicar la frecuencia son revoluciones por minuto (rpm).

• PROCEDIMIENTOS:

#include<iostream>
#include<math.h>

using namespace std;

int main ()
{

int opcion;



cout<<"\n\n ****** ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO ******\n\n";cout<<" 1)CAMPO MAGNETICO CREADO POR UN HILO CONDUCTOR\n";cout<<" 2)CAMPO MAGNETICO CREADO POR DOS HILOS CONDUCTORES PARALELOS\n";cout<<" 3)FUERZA MAGNETICA Y FRECUENCIA SOBRE UNA CORRIENTE ELECTRICA\n";cout<<" 4)CAMPO MAGNETICO DE ESPIRAS CIRCULARES\n";cout<<"\n ***********************\n\n";cout<<" INGRESE OPCION: "; cin>>opcion;

switch (opcion){

case 1:{cout<<"\n\n ***** CAMPO MAGNETICO CREADO POR UN HILO CONDUCTOR ******\n\n";int i,d;float u0,B;cout<<" INGRESAR LA INTENSIDAD DE CORRIENTE = "; cin>>i;cout<<" INGRESAR LA DISTANCIA = "; cin>>d;u0=4*3.14*pow(10,-7);B=(u0*i)/(2*3.14*d);cout<<" EL CAMPO MAGNETICO GENERADO ES ES = "<<B<<endl;cout<<"\n ******************************\n\n";}break;

case 2:{cout<<"\n\n * CAMPO MAGNETICO CREADO POR DOS HILOS CONDUCTORES PARALELOS **\n\n";int i1,i2,L,d;float u0,B;cout<<" INGRESAR LA i1 = "; cin>>i1;cout<<" INGRESAR LA i2 = "; cin>>i2;cout<<" INGRESAR LA LOGITUD DEL HILO = "; cin>>L;cout<<" INGRESAR LA DISTANCIA = "; cin>>d;u0=4*3.14*pow(10,-7);B=(u0*i1*i2*L)/(2*3.14*d);cout<<" EL CAMPO MAGNETICO GENERADO ES = "<<B<<endl;cout<<"\n*********************\n\n";}break;

case 3:{cout<<"\n FUERZA MAGNETICA Y FRECUENCIA SOBRE UNA CORRIENTE ELECTRICA **\n\n";int q,v,theta,B,r;float F,Fr,T;cout<<" INGRESAR LA CARGA = "; cin>>q;cout<<" INGRESAR LA VELOCIDAD DE LA PARTICULA = "; cin>>v;cout<<" INGRESAR EL CAMPO MAGNETICO = "; cin>>B;cout<<" INGRESAR EL ANGULO = "; cin>>theta;cout<<" INGRESAR EL RADIO = "; cin>>r;F=q*v*B*sin(theta);T=(2*3.14*r)/v;Fr=1/T;if(Fr<2000){cout<<" BAJA FRECUENCIA\n";cout<<" EL CAMPO MAGNETICO GENERADO ES = "<<F<<endl;cout<<" LA FRECUENCIA ES = "<<Fr<<endl;}else{cout<<" ALTA FRECUENCIA\n";cout<<" EL CAMPO MAGNETICO GENERADO ES = "<<F<<endl;cout<<" LA FRECUENCIA ES = "<<Fr<<endl;}cout<<"\n**************************\n\n";}break;


case 4:{cout<<"\n\n ** CAMPO MAGNETICO DE ESPIRAS CIRCULARES**\n\n";int u0,i,N,r;float B;cout<<" INGRESE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE = "; cin>>i;cout<<" INGRESE EL NUMERO DE ESPIRAS = "; cin>>N;cout<<" INGRESE EL RADIO = "; cin>>r;u0=4*3.14*pow(10,-7);B=(u0*i*N)/(2*r);cout<<" EL CAMPO MAGNETICO ES ="<<B<<endl;cout<<"\n*************************************\n\n";}break;

}system("PAUSE");return 0;}

• RESULTADOS :

• CONCLUSION:

El comando switch se utiliza para agilizar la toma de decisiones multiples, trabaja de la misma manera que lo harían sucesivos if else o until anidados, así como combinaciones propias de determinados lenguajes de programación.

• REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

La información para la realización de este blog ha sido tomada de las siguientes paginas:

http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico
http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica
http://laplace.us.es/wiki/index.php/Campo_magn%C3%A9tico_de_una_espira_circular

Asi mismo si se requiere puede tomar de referencia los siguientes videos: