Fundamentos de electromagnetismo y termodinámica: leyes y conceptos clave
Resumen
El documento resume los conceptos básicos del electromagnetismo, como la ley de Coulomb, la ley de Ohm, los circuitos en serie y en paralelo, el campo magnético y la ley de Faraday. También recoge los fundamentos de la termodinámica: el calor, la ley cero, los mecanismos de transmisión del calor y las dos primeras leyes de la termodinámica. Es útil para repasar definiciones y leyes principales de la física.
Puntos clave
- La ley de Coulomb establece que la fuerza entre dos cargas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
- La ley de Ohm establece que la intensidad de corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia.
- En un circuito en serie la intensidad es la misma en cada resistencia y la resistencia total es la suma de todas ellas.
- En un circuito en paralelo la diferencia de potencial es la misma en cada resistencia y la intensidad total es la suma de las intensidades.
- La ley de Faraday relaciona la fuerza electromotriz inducida con la rapidez con que cambia el flujo magnético.
- El calor se transmite por conducción, convección y radiación.
- La primera ley de la termodinámica establece que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Electromagnetismo
Inducción
Esta forma de electrización se presenta cuando un cuerpo se carga eléctricamente al acercarse a otro ya electrizado.
Ley de Coulomb
La magnitud de la fuerza de atracción o repulsión que experimentan dos cargas eléctricas, es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Campo Eléctrico
Es invisible pero su fuerza ejerce acciones sobre los cuerpos cargados y por ello es fácil detectar su presencia así como medir su intensidad.
Ley de Ohm
La intensidad de corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional al voltaje aplicado en sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia
Potencial Eléctrica
Es la cantidad de energía que consume un dispositivo eléctrico por unidad de tiempo.
Circuito de Serie
- La intensidad de corriente en cada resistencia es la misma.
- La resistencia total del circuito es igual a la suma de todas las resistencias.
- La diferencia de potencial total es igual a la suma de las diferencias de potenciales de cada resistencia.
Circuito Paralelo
- La intensidad de corriente total es igual a la suma de todas las intensidades en cada resistencia.
- La diferencia de potencial total es igual a la diferencia de potencial de cada resistencia.
Campo Magnético
Se define como la región del espacio donde actúan las líneas de fuerza generadas por un imán.
Inducción Eléctrica (Michael Faraday)
La inducción electromagnética tiene como resultado la producción de una corriente inducida y de una fuerza electromotriz.
Campo Magnético y Campo Eléctrico
Un campo magnético variable produce un campo eléctrico y un campo eléctrico variable produce un campo magnético.
Ley de Faraday
En un circuito la fuerza electromotriz inducida por un conductor o una bobina es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético.
Reactancia
La reactancia es la resistencia magnética que, un circuito magnético atravesado por un flujo magnético de inducción es igual al cociente obtenido al dividir la magnitud de la fuerza magnetomotriz entre la densidad de flujo magnético.
Termodinámica
Calor
Es una forma de energía que se transfiere de un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura, también se define como la suma de las energías cinéticas de todas las moléculas de un cuerpo
Ley Cero
Un sistema se encuentra en equilibrio térmico cuando el intercambio neto de energía calorífica entre sus elementos es cero, en consecuencia, los cuerpos se encuentran a la misma temperatura
Conducción
Es la forma en que el calor se conduce o propaga en los sólidos debido al choque de moléculas del cuerpo sin que este modifique su forma
Convección
El calor se propaga a través del movimiento de un fluido.
Radiación
El calor se transfiere a través de ondas electromagnéticas.
Termodinámica
Es la rama de la física que estudia la transformación del calor en trabajo y viceversa.
Leyes de la Termodinámica
- Primera Ley: El calor suministrado a un sistema es igual a la suma del incremento en la energía interna de este y el trabajo realizado por el sistema sobre sus alrededores. Esto significa que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
- Segunda Ley: La eficiencia de una máquina térmica es la relación entre el trabajo mecánico producido y el calor suministrado.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué establece la ley de Ohm?
La intensidad de corriente que circula por un conductor es directamente proporcional al voltaje aplicado en sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia.
¿Qué dice la primera ley de la termodinámica?
El calor suministrado a un sistema es igual a la suma del incremento de su energía interna y el trabajo que realiza sobre sus alrededores. La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
¿Cuáles son las formas de transmisión del calor?
El calor se transmite por conducción, a través del choque de moléculas en los sólidos; por convección, mediante el movimiento de un fluido; y por radiación, a través de ondas electromagnéticas.
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