EXPERIMENTO MAGNETISMO

MAGNETÍSMO

La palabra magnetismo proviene de Magnesia la cual es una provincia costera de Thessaly en la Grecia antigua en donde se encontraban piedras que podían atraer cosas de hierro; los chinos usaron imanes para sus brújulas de navegación desde el siglo XII.

En el siglo XVI el médico de la reina de inglaterra (William Gilbert) fabricó imanes artificiales frotando trozos de hierro y de magnetita (piedra imán).
Este a su vez dijo que las brújulas siempre señalaban al norte y sur, a causa de que la tierra tiene propiedades magnetícas actuando así como un grán imán. El magnetismo de la tierra es el resultado de una dinámica, ya que su núcleo de hierro de la tierra no es sólido.
En la superficie terrestre y en la admósfera se generan diversas corrientes eléctricas producidas por diversas causas, además de un intercambio constante de electricidad entre el aire y la tierra.

En 1750 John Michell ( astrónomo y fisico inglés) descubrió que los polos magnéticos obedecen a la ley del inverso del cuadrado  y Charles Coulomb lo comprobó.

El magnetismo y la electricidad se desarrollaron casi independiente mente hasta 1829 cuando Hans Cristian Oersted, un profesor, descubrío que la corriente eléctrica afecta a una brújula, es decir, que el magnetismo y la electricidad se relacionan entre sí y luego Ampere dijo que toda la fuente de los fenómenos magnéticos eran las corrientes eléctricas

MAGNETISMO

EXPERIMENTO CORRIENTE ELÉCTRICA

ELECTRICIDAD

La electricidad es básicamente el nombre que se le da  a un fenómeno que se produce en casi todo nuestro entorne; el control de esta se puede hacer evidente en muchos aparatos que utilizamos en nuestras vidas diarias, recuerda que la electricidad se mide en ''volts''.




La vez pasada expliqué un poco sobre la electrostática que es básicamente ''electricidad en reposo''.
En lo que nos vamos a centrar ahora es en la CORRIENTE ELÉCTRICA.

La corriente eléctrica puede dar potencia eléctrica que se mide en watts (W) o en kilowatts (kW) al igual que la potencia mecánica.
La corriente eléctrica es el resultado que se da cuando el voltaje actúa como presión eléctrica causando un flujo de carga (corriente); la corriente se mide en amperes (A); las resistencia que restringen el flujo se miden en ohms (Ω--> se representa así en honor a Georg Ohm); cuando es en una dirección el flujo se le llama 'corriente directa (cd)'; cuando el flujo es de ida y vuelta se llama 'corriente alterna (ca)'.

FLUJO DE CARGA:

Este flujo  está asociado con el tema de calor y temperatura (cuando dos conductores estan en diferentes temperaturas, el de mayor temperatura le transmite energía térmica a la menor hasta quedar de la misma temperatura), cuando hay diferencia potencial entre los extremos del conductor eléctrico, la carga pasa de un extremo a otro y el flujo sigue mientras haya una diferencia potencial, si no hay diferencia potencial no hay flujo.

CORRIENTE ELÉCTRICA: 

Es el flujo de carga eléctrica. La tasa del flujo eléctrico se mide en 'amperes -tasa de flujo igual a un coulomb (unidad normal de carga eléctrica de 6.25 millones de billones de electrones) de carga por segundo-'.

Un conductor de corriente no tiene carga eléctrica ; los electrones de conducción negativos, pasan por la red de átomos formada por núcleos atómicos con carga positiva hay tantos electrones como protónes; si un alambre conduce corriente o no, su carga neta normal es cero.

FUENTES DE VOLTAJE:

las cargas solo fluyen  cuando son impulsadas, para que una corriente sea estable se necesita de un voltaje (productor de diferencia en el potencial eléctrico); los generadores o baterías químicas son fuentes de energía en los circuitos eléctricos y capaces de mantener un flujo estable, estos separan las cargas positivas de las negativas; el trabajo efectuado por cualquier medio para separar las cargas opuestas queda disponible en las terminales de la batería o del generador, estos valores dan una diferencia potencial o un voltaje el cual es la presión eléctrica que traslada a los electrones a través de un circuito conectado con las terminales.

RESISTENCIA ELÉCTRICA:

la corriente no depende solo del voltaje, tambien depende de la resistencia eléctrica que esta a la vez depende de la temperatura; cuando mayor sea la agitación de átomos en el conductor, mayor será la resistencia que presente al flujo de la carga; para la mayoría de los conductores mayor temperatura es mayor resistencia.

Esto se expresa en unidades llamadas ''ohms'', se le llama así en honor a GEORG SIMON OHM quien descubrió  en 1826 una relación sencilla entre en voltaje, la corriente y la resistencia.

ANDRÉ-MARIE AMPÈRE (1775 - 1836)

Fue físico y matemático, nació en Lyon, Francia, el 22 de enero de 1775. lo educó de su padre (comerciante), le enseñó en especial literatura latina y francesa, y diferentes ramas de la ciencia. Resultó ser un niño prodigio y a la edad de 12 años ta tenía conocimientos acerca de las matemáticas básicas conocidas en la época, llegó a dominar el cálculo diferencial e integral. Su educación la completó el solo leyendo todos los libros de su biblioteca.

Después de la Revolución Francesa, Ampère se convirtió en profesor de ciencias en Lyon y en 1808 fue inspector general del sistema universitario en París. También fue profesor de física y filosofía. En 1826 fue nombrado catedrático en la universidad de Francia hasta su muerte. En 1820 Ampère se interesó por el estudio de la teoría de la electricidad y el magnetismo. Basado en las investigaciones realizadas por el físico danés Hans Christian Orsted, relacionadas con el movimiento de una aguja magnética cuando se encuentra próxima a un flujo de corriente eléctrica, pudo demostrar que el paso de ésta a través de un cable conductor era capaz de producir un campo magnético a su alrededor.

Posteriormente demostró también que la dirección de las líneas de fuerza del campo magnético que se producía estaba directamente relacionada con la dirección que llevaba el flujo de la propia corriente que circulaba por el conductor. En 1825 formuló los fundamentos teóricos del electromagnetismo, conocido como “Ley de Ampere”, donde dice la relación básica que existe entre la corriente eléctrica y el surgimiento de un campo electromagnético.

Ampère sentó así las bases de la electrodinámica demostrando la creación de campos magnéticos cuando la corriente eléctrica atraviesa un conductor y la estrecha relación existente entre ambos fenómenos, es decir, entre la electricidad y el magnetismo. La aplicación práctica de la electrodinámica se convirtió después en algo fundamental para el desarrollo de la ciencia y la técnica a partir del siglo 19. Ampère fue también el primero en llamar a la “corriente” eléctrica por ese nombre y en medir la intensidad de su flujo utilizando un instrumento que él mismo construyó y que más tarde tomó el nombre de “galvanómetro”.

André-Marie Ampère falleció en Marsella, Francia, el 10 de junio de 1836. En su honor se adoptó el “ampere” y su símbolo (A) como unidad de medida de la intensidad de la corriente eléctrica. Algunos países de habla hispana emplean también la palabra "amperio" para designar esta unidad de medida, aunque lo correcto es "ampere", de acuerdo con lo estipulado en el Sistema Internacional de Medidas (SI).

GEORG SIMON OHM (1787-1854)

Fue un físico y matemático alemán, nació el 16 de marzo de 1789 en Erlangen, Bavaria. Tanto su padre (cerrajero) como su madre, se encargaron de transmitir a sus hijos conocimientos de matemática, física, química y filosofía.

Hacia 1805 Georg Simon ingresó en la Universidad de Erlangen, la que abandonó después del tercer semestre, y sus padres lo enviaron a Suiza, donde comenzó a trabajar como profesor en una escuela de Gottstadt bei Nydan y continuó estudiando matemáticas. En 1811 regresó a la Universidad de Erlangen y al concluir los estudios el gobierno de Bavaria le ofreció un puesto de profesor de matemáticas y física en una escuela de Bamberg, pero como sus aspiraciones eran llegar a ser profesor universitario quizó empezar a trabajar en proyectos para que lo reconocieran.

Seis años después recibió una oferta para dar clases de matemáticas y física en un Liceo Jesuita de Colonia. Allí pudo contar con un laboratorio de física bien equipado y comenzó a realizar sus primeros experimentos con electricidad después de conocer las investigaciones llevadas a cabo en 1820 por el físico danés Oersted.En 1827, Ohm descubrió una de las leyes fundamentales de la corriente eléctrica, que hoy conocemos como “Ley de Ohm”. Esa importante ley postula que “la corriente que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión que tiene aplicada, e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece a su paso la carga que tiene conectada”




Esta ley evidencia la estrecha relación existente entre el flujo o intensidad de la corriente ( I ) en ampere (A) que circula por un circuito eléctrico cerrado; la tensión o voltaje (E), en volt (V), que tiene aplicado y el valor de la resistencia (R), en ohm (), de la carga conectada a ese circuito.

Al no ser reconocido por esto hizo un escrito donde exponía el resultado de sus investigaciones, titulado “Teoría matemática del circuito galvánico”. En el prólogo aparece la siguiente cita: “las circunstancias en que he vivido hasta ahora no han sido, ciertamente, las más<favorables para que me animasen a proseguir mis estudios; la indiferencia del público abate mi ánimo y<amenaza extinguir mi amor por la ciencia”.
En marzo de 1828 decidió establecerse en Berlín y en 1833 aceptó un puesto como profesor en Nüremberg. En 1842 la Real Sociedad lo admitió como miembro al reconocer el mérito que tenían sus trabajos investigativos y en 1845 la Academia Bávara lo nombro también miembro. En 1849 Ohm tuvo el el puesto de conservador del gabinete de física de la Academia Bávara y a impartir también conferencias en la Universidad de Munich. En 1852 lo nombraron catedrático de física esta última Universidad.



Dos años después, el 6 de julio de 1854, falleció en Munich de Baviera (actual Alemania); 27 años después de su muerte, en la Exposición Internacional de Electricidad efectuada en París, en 1881, se adoptó el “ohm”y su símbolo () (letra griega "omega") como unidad de medida de la resistencia eléctrica.

ALESSANDRO VOLTA (1745-1827)

Tambien conocido como Conde Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta, fue un físico y pionero que se enfocó en los estudios de la electricidad, nació en Como, Lombardía, Italia, el 18 de febrero de 1745 en una familia de nobles. A los siete años murió su padre. Su familia quería que fuera abogado pero el aun asi estudió ciencias ya que desde pequeño le había gustado la fisica y la ciencia en general.

En 1773 se casó con Teresa Peregrini y tuvieron tres hijos; en 1774 fue profesor de física de la Royal School de Como; en 1775 inventó el electróforo, el cual producía corriente estática; en 1778, al estar intrigado y al investigar la composición de los gases, descubrió el gas metano lo cual le da la oportunidad de conocer y relacionarse con otros científicos imprtantes de su época y ser reconocido como uno de ellos. Un año después lo nombran catedrático de física experimental de la Universidad de Pavia.


En 1780 Luigi Galvani (científico y profesor de anatomía de la Universidad de Bolonia, en Italia) descubrió que al conectar dos metales diferentes en el muslo de una rana, se generaba una pequeña corriente eléctrica que se podía medir. Cuando en 1791 se publicaron los resultados de sus experimentos para obtener “electricidad animal”, Volta se propuso encontrar otras alternativas que le permitieran obtener electricidad sin utilizar tejido animal.












En 1794 comenzó a experimentar con diferentes tipos de metales en sustitución de los tejidos orgánicos y en 1800 descubrió que colocando dos metales diferentes, de forma separada, dentro de un vaso conteniendo salmuera (agua y sal), se generaba igualmente electricidad, había desarrollado la llamada pila de volta, precursora de la batería eléctrica, que producía un flujo estable de electricidad. Por su trabajo en el campo de la electricidad, Napoleón le nombró conde en 180. Un año más tarde, el físico efectuó ante Napoleón una nueva demostración de su generador de corriente. Impresionado, el emperador francés nombró a Volta conde y senador del reino de Lombardía. El emperador de Austria, por su parte, lo designó director de la facultad de filosofía de la Universidad de Padua en 1815. La unidad de fuerza electromotriz del Sistema Internacional lleva el nombre de voltio en su honor desde el año 1881.






 Después de las pruebas que realizó pudo determinar que los metales más apropiados para esa función eran el zinc y la plata (que posteriormente sustituiría por cobre). El siguiente paso fue experimentar lo qué ocurriría si conectaba varios vasos entre sí. Debido a que con salmuera líquida era engorroso realizar esos experimentos, ideó la alternativa de impregnar cartón con la salmuera, sustituyendo posteriormente ese material por un paño empapado igualmente en salmuera, poniendolo entre los dos metales, para formar una celda. De esa manera pudo unir varias entre sí, colocándoles unas encima de las otras, hasta formar una batería de celdas conectadas en serie.

Alessandro Volta pasó sus últimos años de vida en su hacienda en Camnago, cerca de Como, donde fallece el 5 de marzo de 1827. La unidad eléctrica conocida como voltio recibió ese nombre en su honor. El 1 de mayo de 1806 es elegido como Caballero de la Corona de Hierro del reino de Lombardia. En 1809 es designado senador de la corte y, en 1810, se le otorga el título nobiliario de conde. Sus trabajos fueron publicados en cinco volúmenes en el año 1816, en Florencia.

ELECTROSTÁTICA: INFORMACIÓN

Primero que todo debemos explicar que es la electricidad.

La electricidad es generalmente los fenómenos que se producen en la mayoría de las cosas que nos rodean.

El control de la electricidad se hace notorio y evidente en muchos aparatos; en esta era es importante tener en cuenta las bases de la electricidad y como se usan para nuestro progreso.

La electrostática es la electricidad en reposo, esta implica cargas eléctricas las fuerzas entre ellas y su comportamiento en los materiales.





Fuerza Eléctrica:
Esto básicamente son grupos de partículas positivas y negativas que se han reunido entre si por la atracción de la fuerza eléctrica (los opuestos se atraen; los iguales se repelen), las fuerzas eléctricas casi se equilibran perfectamente, estos grupos son los átomos de la materia, cuando dos o mas átomos se unen para formar una molécula esta contiene también partículas negativas y positivas balanceadas. Cuando se combinan  moléculas para formar mas materia de nuevo se equilibran las fuerzas eléctricas.

Las cargas eléctricas (positivo negativo) son la cantidad fundamental que esta en los fenómenos eléctricos.
Las partículas con carga positiva de la materia ordinaria son los portones (+), las de carga negativa son los electrones (-), las fuerzas de atracción entre estas hace que se agrupen en unidades bastante pequeñas llamadas átomos (estos también tienen neutrones con carga neutra ''0'').
Cuando dos átomos o mas se acercan el equilibrio de las fuerzas de atracción y repulsión no es perfecto a causa de que el volumen de cada átomo vagan los electrones; los átomos pueden atraerse entre si y formar una molécula  todas las fuerzas de enlace químico que mantienen los átomos unidos en las moléculas son de naturaleza eléctrica.

LOS ÁTOMOS están formados por un núcleo con carga positiva rodeado por electrones con carga negativa; los electrones de todos los átomos son iguales, todos tienen la misma masa y la misma carga eléctrica  los protones y los neutrones forman el núcleo (excepto el átomo del hidrógeno , los protones tienen aproximadamente 1'800 veces mas masa que los electrones, pero la cantidad de carga positiva que tienen es igual a la carga negativa de los electrones, los neutrones tienen una masa mayor que la de los protones y no tienen carga neta; en general los átomos tienen igual cantidad de electrones que de protones por lo que el átomo tiene una carga neta igual a cero.

Los protones en el núcleo no salen despedidos a causa de que se repele con los electrones porque ademas de las fuerzas eléctricas en el núcleo  también hay fuerzas nucleares no eléctricas que son mayores que mantienen unidos a los protones a pesar de la repulsión eléctrica; los neutrones desempeñan el papel para poner espacio de por medio entre los protones.

EXPERIMENTO ELECTROSTATICA

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