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1) Reseña de los científicos que aportaron en la unidad Nikola Tesla (1856 - 1943) Nikola Tesla fue un inventor, ingeniero eléctrico y físico serbio nacido en 1856. Es conocido por sus numerosas contribuciones en el campo de la electricidad y el magnetismo, incluyendo el diseño de la corriente alterna, el motor de inducción y el transformador Tesla. También trabajó en el desarrollo de la comunicación inalámbrica y en la transmisión de energía eléctrica sin cables. A lo largo de su carrera, Tesla obtuvo más de 300 patentes y dejó un legado importante en la ciencia y la tecnología. Aunque no siempre recibió el reconocimiento que merecía en su época, su trabajo ha sido valorado y reconocido en la actualidad como un precursor fundamental para muchos de los avances tecnológicos de hoy en día. Tales de Mileto (624 a.C. – 546 a.C.) Fue uno de los «siete sabios» de la antigüedad. No se tiene información sobre sus escritos y su vida se conoce fraccionadamente por las referencias de otros autores. Filósofo de la Escuela Jónica, autor de una cosmología de la que sólo nos han llegado algunos fragmentos. Se destacó principalmente por sus trabajos en filosofía y matemáticas. En esta última ciencia, se le atribuyen las primeras «demostraciones» de teoremas geométricos mediante el razonamiento lógico y, por esto, se la considera el Padre de la Geometría. Según Tales, el principio original de todas las cosas es el agua, de la que todo procede y a la que todo vuelve otra vez. Se atribuye a Tales el uso de sus conocimientos de geometría para medir las dimensiones de las pirámides de Egipto y calcular la distancia desde la costa hasta barcos en alta mar. Karl Friedrich Gauss (1777 - 1855) Carl Friedrich Gauss fue un matemático, físico y astrónomo alemán nacido en 1777. Es conocido como uno de los matemáticos más influyentes en la historia, a menudo referido como el "Príncipe de los matemáticos". Contribuyó significativamente en diversos campos de la matemática, incluyendo la teoría de números, el análisis matemático, la estadística y la geometría. Gauss realizó importantes descubrimientos, como el teorema fundamental del álgebra y la ley de Gauss para el campo eléctrico. También trabajó en el desarrollo de la estadística y la geometría no euclidiana. Su trabajo y legado han tenido un gran impacto en la ciencia y la tecnología, y su influencia aún se puede observar en muchas áreas de la
matemática moderna. Gauss murió en 1855, pero su trabajo sigue siendo estudiado y valorado hasta el día de hoy. Alejandro Volta (1745 - 1827) Alessandro Volta fue un físico y químico italiano nacido en 1745, reconocido por su trabajo en el campo de la electricidad. Es conocido por haber desarrollado la primera batería eléctrica en 1800, conocida como la pila voltaica, que permitió a los científicos de la época estudiar la electricidad en condiciones controladas. También trabajó en la teoría de la electrificación por contacto y realizó contribuciones importantes al estudio de la electroquímica. Por su trabajo, Volta recibió numerosos premios y reconocimientos a lo largo de su carrera, y el término "voltio" fue acuñado en su honor. Volta murió en 1827, pero su trabajo ha dejado un legado importante en la ciencia y la tecnología, y su nombre está registrado en la actualidad en el Sistema Internacional de Unidades como una unidad de medida de la diferencia de potencial eléctrico. Jean-Baptiste de Lamarck (1744 - 1829) Jean-Baptiste de Lamarck fue un biólogo francés nacido en 1744, reconocido por su trabajo en la teoría de la evolución. Es conocido por haber propuesto una teoría evolutiva temprana que afirmaba que las especies cambian y evolucionan a lo largo del tiempo como resultado de la adaptación a su entorno. Lamarck también es conocido por sus estudios en la taxonomía de los invertebrados, y por ser uno de los primeros científicos en utilizar el término "biología" para describir el estudio de los seres vivos. Aunque la teoría evolutiva de Lamarck fue rechazada en su época, su trabajo sentó las bases para la comprensión moderna de la evolución biológica y tuvo una gran influencia en los científicos que lo sucedieron, incluyendo a Charles Darwin. Lamarck murió en 1829, pero su legado ha dejado una marca importante en la historia de la biología. André-Marie Ampère (1775–1836) André-Marie Ampère fue un físico y matemático francés nacido en 1775. Es conocido por su trabajo en el campo de la electromagnetismo, en particular por haber formulado la ley de Ampère, que describe la relación entre la corriente eléctrica y el campo magnético que esta géneros También demostró el concepto de fuerza entre corrientes eléctricas paralelas, que se conoce como la ley de Ampère para el magnetismo. Sus contribuciones en electromagnetismo ayudaron a establecer los fundamentos de la teoría electromagnética que se utilizan hoy en día. Además de sus trabajos en física, Ampère también realizó importantes
química, descubriendo la ley de Biot-Savart que describe el campo magnético producido por una corriente eléctrica, y también estudió la combustión y la difusión de los gases. Biot también hizo contribuciones importantes a la geodesia y la mineralogía, y fue miembro de la Academia Francesa de Ciencias. Biot fue un prolífico escritor y profesor, y sus enseñanzas contribuyeron significativamente al desarrollo de la educación en Francia. Sus descubrimientos y contribuciones en la ciencia y la tecnología son aún muy valorados y han dejado un legado duradero. Biot murió en 1862, pero su nombre y trabajo resultaron ser estudiados y celebrados hasta el día de hoy. Félix Savart (1791-1841) Félix Savart fue un francés físico nacido en 1791, conocido por su trabajo en el campo del electromagnetismo y la acústica. Es reconocido por haber desarrollado la ley de Biot-Savart, que describe el campo magnético producido por una corriente eléctrica, junto con Jean Baptiste Biot. También fue pionero en el estudio de la acústica, y es conocido por haber descubierto la relación entre la velocidad del sonido y la densidad del medio a través del cual se propaga. Savart también fue el inventor del "disco de Savart", un instrumento utilizado para medir la frecuencia de las ondas sonoras. Sus contribuciones en el campo de la acústica han sido significativas, y aún se utiliza el término "savar" para describir una unidad de medida de la frecuencia. Félix Savart fue miembro de la Academia Francesa de Ciencias, y su trabajo ha dejado un legado duradero en la ciencia y la tecnología. Savart tendría en 1841, pero su nombre y trabajo resultaron ser estudiados y celebrados hasta el día de hoy. John Ambrose Fleming (1849 - 1945) John Ambrose Fleming fue un físico y matemático británico nacido en 1849, conocido por su trabajo en el campo de la electrónica. Es reconocido por haber desarrollado la válvula termoiónica, también conocido como el diodo, que es un componente clave en muchos circuitos electrónicos. La válvula termoiónica se convirtió en un componente esencial para la radio, la televisión y la electrónica en general, y fue muy utilizada hasta que fue reemplazada por el transistor en la década de 1950. Fleming también trabajó en el campo de la electricidad y el magnetismo , y es conocido por haber propuesto la regla de la mano derecha para determinar la dirección del campo magnético producido por una corriente eléctrica. Fleming fue un prolífico escritor y profesor, y sus enseñanzas contribuyeron significativamente al desarrollo de la educación en el Reino Unido. Fue galardonado con la Medalla Faraday de la Institución de Ingenieros Eléctricos en 1928, y su trabajo ha dejado un legado duradero en la ciencia y la tecnología. John Ambrose Fleming murió en 1945, pero su nombre y trabajo fueron estudiados y celebrados hasta el día de hoy.
Wilhelm Eduard Weber (1804 - 1891) Wilhelm Eduard Weber fue un físico alemán nacido en 1804, conocido por sus contribuciones al electromagnetismo y la instrumentación científica. Es conocido por haber desarrollado el primer telégrafo electromagnético con Carl Friedrich Gauss, y por haber establecido las leyes fundamentales de la electrodinámica. También descubrí la ley de Weber-Fechner, que describe la relación entre la magnitud de una sensación y la intensidad del estímulo que la provoca. Weber también fue pionero en la construcción de instrumentos científicos, y es conocido por haber inventado el electroscopio, un dispositivo utilizado para detectar cargas eléctricas. Sus contribuciones en el campo de la instrumentación científica han sido significativas, y sus diseños y técnicas han sido utilizados en la construcción de instrumentos científicos durante más de un siglo. Weber fue miembro de la Academia de Ciencias de Baviera, y su trabajo ha dejado un legado duradero en la ciencia y la tecnología. Wilhelm Eduard Weber murió en 1891, pero su nombre y trabajo fueron estudiados y celebrados hasta el día de hoy.
- Realizar 2 ejercicios donde se utilicen las layes de Lorenz EJERCICIO DESARROLLO RESULTADOS Un protón con carga de 1.6x10-19^ C penetra perpendicularmente en un campo magnético cuya inducción es de 0.45 T con una velocidad cuya magnitud es de 2x10^6 m/s. ¿Qué magnitud de fuerza recibe el protón? q = 1.6x10-19^ C B = 0.45 T v = 2x10^6 m/s F =? F= qvB F= (1.6x10^-19 C) (2x10^ m/s) (0.45 T) F= 1.44 X10-13^ C La magnitud de fuerza es 1.44 X10-13^ C Una carga de 9uC se mueve en forma perpendicular a un campo magnético con una velocidad cuya magnitud es de 3x10^5 m/s y recibe una fuerza cuya magnitud es de 6x10^-3 N. ¿Cuál es el valor de la inducción magnética? q = 9uC v = 3x10^5 m/s F = 6x10-3^ N B =? F= qvB B= F/qv B= 6x10-3^ N/ (9Uc)( 3x10^5 m/s) B= 2.22x10-3^ T La inducción magnética de la carga es de 2.22x10-3^ T
recto por el que circula una intensidad de corriente de 2.5 A. B= (μ0)(I)/2πd
B=( 4 πX10-7Tm/A)(2.5A)/2π(0.1)
B=5x10-6^ T perpendicular al conductor es de 5x10-6^ T Una espira de radio de 5cm por la que circula una corriente en sentido horario de 30 A situada en plano de la pantalla. ¿Cuál es el campo magnetico en el centro de la espira? R= 5 cm = 0.05m I= 30 A B=?
μ0= 4 πX10-7^ Tm/A
B= (μ0)(I)/2d B=(4πX10-7Tm/A)(30A)/2(0.05) B= 3.77X10-4T El campo megnético creado por una espira en su centro es de 3.77X10-4T
- Realizar 2 ejercicios de la ley de Gauss del magnetismo Ejercicio Desarrollo Resultados ¿Cuál es el módulo de una carga puntual capaz de crear un campo eléctrico de 1N/C en un punto igual a 1m de distancia? Datos E= 1 N/C r = 1 m Q = 0,111 nC Un anillo con un radio de 10.0 cm con carga uniforme tiene una carga totaligual a 75.0 uC Determine el campo eléctrico sobre el eje del anillo a lassiguientes distancias del centro del
E =
K (^) e X
( a^2 + x^2 )
3 2
Q
1cm E =
9 N m 2 C
2 )(^ 0.0100^ m )^ (^ 75.0^ μC^ )
2 +( 0.0100 m ) 2 ) 3 2 1cm ¿ 6.64 ¿ 10 6 N / C 5cm ¿ 2.41 ¿ 10 7 N / C 30cm
mismo: a) 1.00 cm, b) 5.00 cm, c) 30.0 cm y d)100 cm
6 N / C 5cm E =
9 N m 2 C
2 )(^ 0.0500^ m )^ (^ 75.0^ μC^ )
2 +( 0.0500 m ) 2 ) 3 2 ¿ 2.41 ¿ 10 7 N / C 30cm E =
9 N m 2 C
2 )(^ 0.0300^ m )^ (^ 75.0^ μC^ )
2 +( 0.0300 m ) 2 ) 3 2 ¿ 6.40 ¿ 10 6 N / C 10cm E =
9 N m 2 C
2 )(^ 1.00^ m )^ (^ 75.0^ μC^ )
2 +(1.00 m ) 2 ) 3 2 ¿ 6.64 ¿ 10 5 N / C
6 N / C 100cm ¿ 6.64 ¿ 10 5 N / C
- Realizar 2 ejercicios de la ley de Amper del magnetismo Ejercicio Desarrollo Resultados Si sabemos que por un solenoide vacío de 5 cm circula una corriente eléctrica de 12 A y el campo magnético creado en su interior es 0.1 T. ¿De cuántas espiras está compuesto el solenoide? Datos L = 5 cm = 0.05 m I = 12 A B = 0.1 T μ =μ0 = 4·π·10-7 m·kg/C N =? B = μ 0 ∗ I ∗ N L N =
B ∗ L
μ 0 ∗ I N =
4 ∗ π ∗ 10 − 7 ∗ 12
N = 322 ESPIRAS
Una intensidad de 4 A circula por un solenoide de 25 cm de Datos I = 4 A L = 25 cm = 0.25 cm
b) ε = εmax ∗ sen ω t ¿ 100 V. sen ( 100 π t ) Calcular la Fuerza Electromotriz Inducida en una bobina que consta de 1500 espiras y gira en un campo magnético de 0, T. El giro de la bobina tiene una frecuencia de 75 Hz y el área de cada espira es de 0,002 m. ω = 2 π T T =
σ ω = 2 π (
T ) ω = 2 πσ N = 1500 espiras B = 0 , 05 T σ ¿ 75 Hz (^) (
s ) S =0,002 m ε = N. B. S. ω. sen ωt ε = N. B. S. 2 πσ. sen 2 πσt ε = 1500_._ 0 , 05 T. 0,002 m 2_._ 2 π. 75 ( 1 / s ). sen 2 π. 75 t 22 , 5 π sen 150 πt 22 , 5 π sen 150 πt Formulario de las unidades 2 y 4 Intensidad de corriente eléctrica I = q t q = carga en couloms t = tiempo en segundos Densidad de corriente eléctrica (J) (^) J = q. n. v bn Ecuación de continuidad p 1 A 1 v 1 = p 2 A 2 v 2 Q= Caudal v =velocidad (m/s) A= área transversal del tubo de corriente Resistividad eléctrica R = ρ l A A = Área L= distancia P= constante de proporcionalidad Ley de ohm I =
V
R
V= Voltaje R= Resistencia I= Corriente
Potencia eléctrica P = I .V = Watts P = I .V = I 2 R Potencia eléctrica para (C,A) P = I .V. cos de ∅ Campo magnético B = μ 0 i 2 πd Permeabilidad relativa μ r =¿ (^) μμ 0 ¿ μ 0 =4. π.
− 7 Wb m
. A
Fuerza de lorentz (^) F =( qv ) B Ley de Biot-Savart B = K
I 1. I 2
a F 1 l
= B. I 1
Ley de Gauss del magnetismo ∇. B = 0 Densidad de corriente efectiva jD = ∈ 0 dE dt Ley de ampere- maxwell Referencias https://www.biografiasyvidas.com/biografia/g/gauss.html https://www.biografiasyvidas.com/biografia/v/volta.html https://www.lifeder.com/andre-marie-ampere/
