Fundamentos de Electromagnetismo y Ondas

Polarización

Polarización: Fenómeno mediante el cual el campo eléctrico de una onda electromagnética es afectado mediante algún proceso para quedar oscilando en una dirección bien definida.

Difracción y Principio de Huygens

Explique en qué consiste la difracción y cuál es su relación con el principio de Huygens:

Se puede considerar que la interferencia se produce porque cada punto del frente de onda funciona como origen de un nuevo frente de ondas circulares.

Principio de Huygens: El principio de Huygens-Fresnel establece que todo punto de un frente de ondas es a su vez una fuente de ondas esféricas, y las ondas secundarias que surgen de puntos diferentes interfieren constructivamente entre ellas. La suma de estas ondas es el nuevo frente de onda.

Interferencia de Doble Rendija

El patrón de interferencia de doble rendija en el experimento de Young está formado por franjas brillantes y oscuras, explique el proceso por el cual se producen dichas franjas en relación a la difracción y la diferencia de trayectorias desde cada rendija hasta la pantalla:

Cuando una onda pasa por obstáculos, se produce un fenómeno en el cual, por el lugar donde salen las ondas, actúan como fuente de nuevas ondas circulares.

Detección y Medición de un Campo Eléctrico

Explique una manera para detectar, medir la magnitud y determinar la dirección de un campo eléctrico en una región del espacio.

Colocar una carga positiva; si se mueve o no se mueve, si no se mueve el protón no hay un campo eléctrico, y si se mueve sí hay. La dirección es indicada por el protón, y la magnitud se mide con cuánta fuerza se ejerce por cada unidad de carga.

Resistencia Eléctrica y su Medición

¿Qué es la resistencia eléctrica? ¿Cómo utilizaría una pila, un voltímetro y un amperímetro para determinar el valor de una resistencia eléctrica? Responda esta última pregunta de la manera más clara y completa posible utilizando también un diagrama.

La resistencia eléctrica es la cantidad de corriente que puede pasar a través de dos puntos, con una diferencia de potencial. El voltímetro mide los voltios que pasan por la resistencia y el amperímetro la corriente.

Diferencia de Potencial

Diferencia de potencial: El trabajo que se debe realizar para mantener una carga del punto A al punto B.

Repaso de Electricidad (14 de septiembre)

Campo de Fuerzas

1. Explique qué es un campo de fuerzas.

Es la región del espacio que indica las fuerzas ejercidas de un cuerpo a otro.

Intensidad de Campo

2. Defina intensidad de campo eléctrico e intensidad de campo gravitatorio.

Intensidad de campo eléctrico: Fuerza que ejerce el campo sobre cada coulomb de carga eléctrica en interacción con el campo = E=F/q

Intensidad de campo gravitatorio: Fuerza que ejerce el campo sobre cada kg de masa en interacción con el campo, g=F/m

Carga de Prueba

3. ¿Qué es una “carga de prueba”? ¿Cuál es la utilidad de una “carga de prueba”?

Es la carga que se coloca en cualquier punto para ver si existe un campo eléctrico. Se sabe que existe un campo eléctrico cuando la “carga de prueba” experimenta una fuerza de origen eléctrico.

Carga Eléctrica en un Campo Eléctrico

5. Explique ampliamente lo que sucede cuando se coloca una carga eléctrica positiva dentro de un campo eléctrico.

Si la carga es positiva, experimenta la fuerza en el sentido del campo eléctrico.

6. Explique ampliamente lo que sucede cuando se coloca una carga eléctrica negativa dentro de un campo eléctrico.

Si la carga es negativa, experimenta la fuerza en sentido contrario al campo eléctrico.

Corriente Eléctrica

10. Defina corriente eléctrica.

El flujo de carga que recorre un material. Es un flujo de partículas cargadas que se mueven a través de un espacio o conductor eléctrico.

Resistencia Eléctrica

11. Defina resistencia eléctrica.

Es la medida de oposición del flujo de corriente en un circuito eléctrico. La resistencia de un objeto, donde la corriente fluye a lo largo de su longitud, es proporcional a su resistividad, proporcional a su longitud e inversamente proporcional al área de la sección transversal.

Ley de Ohm

12. Enuncie la ley de Ohm.

La corriente que fluye a través de un conductor a temperatura constante es proporcional a la diferencia de potencial a través de él.

Materiales Óhmicos y No Óhmicos

13. Explique la diferencia entre materiales óhmicos y no óhmicos.

Los materiales óhmicos siguen la Ley de Ohm, es decir que su resistencia permanece igual al cambiar la corriente (I) y el voltaje (V). Los materiales no óhmicos son los que no siguen la Ley de Ohm, es decir que su resistencia cambia con los cambios de corriente (I) y voltaje (V).

Ondas Estacionarias

Son el resultado de tener dos ondas que viajan en direcciones opuestas.

• Puntos donde no hay ningún movimiento: nodos
• Se dan en cuerda con los extremos fijos porque hay ondas reflejadas en los extremos.
• Los extremos de la cuerda tienen que ser nodos.
• Tienen cierta frecuencia.

Velocidad de una Onda Transversal en una Cuerda

Depende de la constancia de la cuerda y de la fuerza con que la cuerda está tensada (FT). La velocidad depende, en general, de esta fuerza y de la densidad lineal de masa de la cuerda (mu).

• Densidad lineal: m/l
• Velocidad de propagación en la cuerda: lambda·f = √(FT/mu)
• Frecuencia fundamental: L=n·lambda/2, lambda=2L/n, f=v/lambda, fn=n/2LV

Ondas Estacionarias en un Tubo

• Un extremo es antinodo y el otro nodo.
• Tubo abierto: v=lambda·f, L=n·lambda/2, fn=n/2LV
• Tubo cerrado: L=n·lambda/4, fn=n/4LV