Historia y conceptos clave de la Física

Electrostática

Rama de la física que estudia las cargas en reposo. William Gilbert introdujo el término electricidad, fuerza eléctrica y clasificó conductores y dieléctricos (aislantes), 1er electroscopio. Charles François de Cisternay du Fay identificó existencia de cargas positivas y negativas, carga vítrea (frotar seda con vidrio) y resinosa (seda con resina, ámbar). Benjamin Franklin experimento de la cometa, nubes cargadas con electricidad, rayos descargas eléctricas, pararrayos. Charles-Augustin de Coulomb fallo de terreno dentro de la mecánica de suelos, teoría torsión recta y Ley de Coulomb. Michael Faraday fijó las bases del campo electromagnético. Ley de Coulomb a mayor distancia entre dos cuerpos cargados eléctricamente, menor la fuerza de atracción o repulsión. Energía Eléctrica relación existente por una carga hacia otra que es directamente proporcional a la fuerza eléctrica e inversamente prop con otra carga puntual. Potencial Eléctrico punto de espacio para obtener una medida del campo eléctrico, a través de la energía potencial adquirida tomada desde ese punto. Superficies Equipotenciales puntos contiguos donde el valor del potencial eléctrico es el mismo. El campo elécttrico es perpendicular a la superficie de dicho punto. Si la carga q es positiva, la energía potencial lo es y V también, de igual manera si q es negativo. Diferencia de potencial tensión o voltaje, entre puntos A y B es igual al trabajo por unidad de carga positiva que realizan fuerzas eléctricas al mover una carga de prueba de A a B. Electrodinámica rama de la física que estudia las cargas eléctricas en movimiento a través de un conductor. Corriente Continua fluye de forma constante en una dirección. Corriente Alterna fluye en intervalos o ciclos. Intensidad de Corriente cantidad de carga eléctrica (electrones) que pasa por cada sección de un conductor durante 1 s (Amperes). Fuerza Electromotriz fem, la corriente eléctrica se origina por el movimiento de electrones en conductor, en Volts y representa la energía suministrada para que la unidad de carga recorra el circuito completo.. Una pila transforma energía química en eléctrica, un generador transforma e. mecánica en eléctrica. Resistencia Eléctrica oposición que presenta un conductor al paso de corriente o flujo de electrones. Factores Naturaleza del Conductor tomar alambres de misma longitud y sección transversal de plata, cobre, alumnio y fierro, plata menor y hierro mayor. Longitud del Conductor a mayor longitud, mayor resistencia. Sección o Área Transversal AL duplicar la superficie de la secc transv, se reduce la resistencia la mitdad. Temperatura en el caso de los metales, resistencia aumenta casi en forma proporcional a su temperatura. Todo material presentan cierta oposición al flujo de electrones. Conductividad capacidad de un material para conducir la corriente y es la inversa de la resistividad. Ohm como unidad de medida la oposición a una corriente eléctrica continua de electrones por una columna de mercurio a 0 grados C de 1mm2 y 106.3cm de longitud. George Simon Ohm recibió en 1841 la medalla Copley de la Real Sociedad de Londres por su trabajo de corrientes eléctricas. Ley de Ohm si aumenta la diferencial de potencial (voltaje) en un circuito, mayor es la intensidad de la corriente eléctrica. AL incrementar la resistencia del conductor, disminuye la intensidad de corriente eléctrica. Circuitos Eléctricos sistema donde la corriente fluye por un conductor en una trayectoria completa debido a una diferencia de potencial. Resistencias en Serie por sus extremos una a continuación de la otra, la intensidad de corriente es la misma en todas, si se interrumpe en una, lo hará en todas. Resistencias en Paralelo se unen en dos extremos que dividen en cada uno de los ramales o derivaciones del circuito. Potencia Eléctrica cuánta energía eléctrica se ha consumido en un tiempo dterminado, el consumo de energía de los dispositivos. Leyes de Kirchoff 1ra suma de todas la intensidades de corriente de entrada es igual a la sunma de las de salida. 2da en circuito cerrado o mall,a las caídas de tensión voltaje totales en las resistencias son iguales a la tensión final que se aplica en el circuito. Capacitores es un dispositivo o condensador eléctrico. Los capacitadores y las baterías almacenan energía. Mientras que las baterías liberan energía poco a poco, los capacitores la descargan rápidamente. Capatancia relación entre carga eléctrica de cada conductor y diferencia de potencial (tensión) entre ellos. Se mide en Faradios. Puede aumentar si las placas están más cercas de sí, son más grandes. Efecto Joule y ley de Joule la energía cinética de los electrones se transforma en calor y eleva la temperatura de éste. Calor que produce una corriente eléctrica circular por un conductor es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de corriente, a la resistencia y el tiempo que dura circulando.

Magnetostática

Rama de la física que estudia fenómenos relativos a los imanes y las masas magnéticas en reposo. Magnetismo. Propiedades y características de imanes Imanes naturales se encuentran en naturaleza con propiedades magnéticas. Magnetita Óxido Ferroso-Diférico (Fe3O4), mineral de color negro. Imanes Artificiales por imantación de ciertas sustancias metálicas, frotamiento. Electroimánes Bobina por la que circula corriente eléctrica, que lleva asociado un campo eléctrico, espiras usualmente. Hasta finales del siglo XVI, los sabios comprendieron el magnetismo y el funcionamiento de la brújula. William Gilbert (1540-1603) demostro que la Tierra se comporta como un enorme imán. El aislante también se conoce como un dieléctrico y aumenta la capacidad de carga de un capacitor. Hans Oesterd describió la desviación de una aguja imantada al colocarse en dirección perpendicular a un conductor eléctrico, demostró la existencia del campo magnético en torno a todo conductor. Densidad del Flujo Magnético una sola línea de fuerza equivale a la unidad del flujo magnético. Maxwell y Weber. Permeabilidad Magnética propiedad magnética que presentan algunos materiales, donde las líneas de fuerza de un campo magnético pasan con mayor facilidad a través del amterial de hierro que por aire o vacío. Magnetismo Terrestre el planeta se comporta como un enorme impan que produce un campo magnético cuyos polos no coinciden con los geográficos. Electromagnetimo estudia los fenómenos de las acciones mutuas entre corrientes eléctricas y magnetismo. Fuerzas sobre cargas en movimiento cuando un electrón en movimiento con propio campo magnético penetra de forma perpendicular dentro de otro campo d eun imán o corriente eléctrica, ambos campos interactúan entre sí. Ley de Lenz la corriente inducida de una bobina es tal que el campo magnético producido por ella se opone al campo magnético del imán que la general. Ley de Faraday la fem inducida en un circuito formado por un conductor o bobina es directamente proporcional al número de líneas de fuerza magnética cortadas en un segundo. Transformador invento de Faraday, por inducción magnética. Ayuda a aumentar o disminuir el voltaje, se integra de dod bobinas de alambre A y B conectadas a una CA Ondas Electromagnéticas la luz es de naturaleza electromagnética. James Clark Maxwell.

Óptica

Rama que estudia la luz y fenómenos que produce. La luz se propaga por medio de ondas electromagnéticas en línea recta a velocidad aproximada de 300 000 km/s en el vacío. Suposición cada punto de un objeto luminoso emite rayos rectos de luz en toda dirección. Sombra Geométrica sombra producida por cuerpo opaco. Umbra cono formado por tangentes exteriores a las dos esferas. Difracción capacidad de las ondas de de cambiar de direción de obstáculos en su trayectoria. Polarización uno o más de los planos en que vibran las ondas de luz se filtra oponiendo su paso Energía radiante tiene naturaleza dual, obedece la a leyes de fotones. El color no existe, es sensación fisiológica y psicológica ante estímulo de la retina. Danés Olaf Röemer, primero en calcular la velocidad de la luz en forma muy aproximada. El método consistió en observar al planeta Júpiter y sus satélites, uno de ellos se eclipsaba atrás del planeta cada 42.5 horas, cuando la Tierra estaba en su punto más alejado de Júpiter, se retrasaba 22 minutos,1320 segundos. Polaco Alberto Michelson obtuvo el Premio Nobel de Física por calcular velocidad de la luz. 8 espejos planos para formar un prisma octagonal regular, reflejaba la luz y giraba a velocidades angulares grandes previamente determinadas. Una superficie está iluminada cuando recibe cierta cantidad de luz. Iluminación cantidad de luz que reciben las superficies de los cuerpos y unidad de medida es el LUX (lx). Lux Iluminación producida por una candela o una bujía decimal sobre una superficie de 1 m^2 de distancia. Iluminación E que recibe una superficie es directamente proporcional a la intensidad de la fuente luminosa I, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia d que existe entre fuente y superficie. Cuando luz llega a la superficie de un cuerpo, se refleja total a parcialmente en todas direcciones. Si la superficie es lisa los rayos son reflejados o rechazados en una sola dirección. Toda superficie que refleje los rayos de luz recibe el nombre de ESPEJO, ejemplos el agua de una alberca o un lago o los espejos de cristal que pueden ser planos o esféricos. Al rayo de luz que llega a un espejo se le llama INCIDENTE (I) y al rayo rechazado por él se le llama reflejado (R). El rayo incidente (I), la normal (N) y el rayo reflejado(R) se encuentran en un mismo plano. El ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.

Fibra Óptica

Cilindros de vidrio cuyo grosor es de un cabello, para transmitir imágenes por medio de un conjunto de rayos luminosos en miles de fibras pulidas en sus extremos y se encuentran una junto a la otra, cada punto de una imagen proyectada en las fibras o hilos de vidrio se reproduce en el otro extremo al ser demodulada por dispositivos llamados componentes de extremidad.