Trabajo Final 299001 7

  • Published on
    10-Oct-2015

  • View
    22

  • Download
    0

Transcript

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 1 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA CAMPOS ELECTROMAGNETICOS TRABAJO COLABORATIVO No 1. JAVIER GONZALEZ LANCHEROS COD. 80.047.386 CRISTIAN CONTRERAS JUNCO COD. 80.219.626 GRUPO: 299001_7 OMAR LEONARDO LEYTON TUTOR BOGOT, COLOMBIA Septiembre de 2014 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 2 INTRODUCCIN El electromagnetismo es una rama de la fsica que estudia y unifica los fenmenos elctricos y magnticos en una sola teora, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. El presente trabajo tiene como principal objetivo entregar una respuesta a conocimientos adquiridos en la fase inicial de la compleja materia de campos electromagnticos, desarrollando a travs de una gua de trabajo con la cual podemos investigar y dar forma a nuestro aprendizaje de manera prctica. Cumplir con los objetivos propuestos en el diagrama de tiempo para la respectiva materia. Pretende dar a conocer con ejercicios prcticos los temas esenciales y necesarios para el buen desarrollo del curso y afianzar los conocimientos vistos en otros cursos relacionados a la materia. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 3 OBJETIVOS Describir tericamente los fundamentos establecidos para el curso de campos electromagnticos. Identificar las fuentes de campos electromagnticos. Realizar los ejercicios establecidos en la gua de trabajo para el curso de campos electromagnticos. Desarrollar contextualmente y prcticamente las temticas abarcadas en la Unidad 1 del mdulo del curso. Establecer los procedimientos y mecanismos para la generacin de conclusiones y desarrollos para las situaciones planteadas en los diferentes temas de la unidad 1. Dar cumplimiento al desarrollo de trabajo colaborativos UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 4 Desarrollo de ejercicios: 1. Calcular el producto punto y el producto cruz entre los siguientes pares vectores expresados en sus componentes rectangulares: Nombre estudiante 1: Javier Gonzalez Lancheros UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 5 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 6 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 7 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 8 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 9 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 10 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 11 Desarrollo de ejercicios: 2. Calcular el producto punto y el producto cruz entre los siguientes pares vectores expresados en sus componentes rectangulares: a. Producto Punto: ab = axbx + ayby + azbz = 1 1 + 1 2 + 1 (-3) = 1 + 2 + (-3) = 0 Nombre estudiante 2: Cristian Contreras Junco UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 12 ab = axbx + ayby + azbz = 3 7 + 3 7 + 3 7 = 21 + 21 + 21 = 63 ab = axbx + ayby + azbz = 4 2 + (-2) 0 + (-2) (-3) = 8 + 0 + 6 = 14 b. Producto Cruz: = i ( 1 (-3) - 1 2 ) - j ( 1 (-3) - 1 1 ) + k ( 1 2 - 1 1 ) = = i ( (-3) - 2 ) - j ( (-3) - 1 ) + k ( 2 - 1 ) = = { -5 ; 4 ; 1 } UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 13 = i ( 3 7 - 3 7 ) - j ( 3 7 - 3 7 ) + k ( 3 7 - 3 7 ) = = i ( 21 - 21 ) - j ( 21 - 21 ) + k ( 21 - 21 ) = = { 0 ; 0 ; 0 } = i ( (-2) (-3) - (-2) 0 ) - j ( 4 (-3) - (-2) 2 ) + k ( 4 0 - (-2) 2 ) = = i ( 6 - 0 ) - j ( (-12) - (-4) ) + k ( 0 - (-4) ) = = { 6 ; 8 ; 4 } c. Consultar acerca del significado geomtrico de los productos solicitados, expresar en una lista las caractersticas ms relevantes tanto para el producto punto como para el producto cruz Producto Vectorial o Producto Cruz Producto Escalar o Producto Punto Es una operacin binaria entre dos vectores en un espacio tridimensional. El resultado es un vector perpendicular a los vectores que se multiplican, y por lo tanto normal al plano que los contiene. Debido a su capacidad de obtener un vector perpendicular a otros dos vectores, cuyo sentido vara de acuerdo al ngulo formado entre estos dos vectores, esta operacin es aplicada con frecuencia para resolver problemas matemticos, fsicos o de ingeniera. Es una operacin binaria definida sobre dos vectores de un mismo espacio eucldeo. El resultado de esta operacin es un nmero o escalar. Esta operacin permite explotar los conceptos de la geometra eucldea tradicional: longitudes, ngulos, ortogonalidad en dos y tres dimensiones. El producto escalar puede definirse tambin en los espacios eucldeos de dimensin mayor a tres, y en general en los espacios vectoriales reales y complejos. Los espacios vectoriales dotados de producto escalar reciben el nombre de espacios prehilbertianos. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 14 3. Calcular la distancia a la que se deben separar dos cargas en reposo para que la magnitud de la fuerza de atraccin sea F=10N, teniendo en cuenta que el valor de una carga es el doble de la otra y sus cargas son de signos opuestos Despejamos distancia: = 42,426cm 4. Tres cargas alineadas q1, q2 y q3 est separadas entre ellas una distancia d=15 cm, con q1=2x10^6 C, q2 es el doble de q1 y q3 es doble de q2. Determinar la magnitud y direccin de la fuerza resultante ejercida sobre q2 sabiendo que las cargas estn en reposo y en el vaco como lo muestra la figura UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 15 Fuerza Total: Direccin de la fuerza total: Conclusiones: A x B es un vector perpendicular a ambos A y B. A x B = 0 si y solo A y B son mltiplos escalares uno de otro. |A x B| = rea de paralelogramo que tiene a A y B como lados adyacentes. Para aplicar y desarrollar la ley de gauss debe cumplir con una serie de pasos los cuales se pueden resumir de la siguiente forma: o Se debe de determinar la direccin del campo elctrico, a partir de la simetra de la distribucin de carga. o Luego se debe elegir una superficie apropiada, esto para calcular el flujo. o Se debe de determinar la carga que hay en el interior de la superficie cerrada. o Se debe de aplicar el teorema de Gauss y despejar el modulo del campo elctrico. Hay dos tipos de carga elctrica, la positiva y la negativa, si en un proceso se produce una cierta cantidad de un tipo de carga, tambin se produce una cantidad igual del tipo opuesto. La ley de Coulomb es la base de la electrosttica. Gracias a los campos electromagnticos podemos concluir que es posible electrizar un cuerpo de diferentes formas, no solo frotndolo, sino tambin ponindolo en contacto con otro ya cargado, o por induccin, etc. UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD CAMPOS ELECTROMAGNTICOS_299001 Trabajo Colaborativo 1 16 Referencias: http://es.slideshare.net/guest9619fd/informe-1-campo-electrico http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/fuerza/fuerza.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_electromagn%C3%A9tico http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Gauss https://www.youtube.com/watch?v=sWsY5EuOW-Q https://www.youtube.com/watch?v=DpI38BrrU1c https://www.youtube.com/watch?v=64mHVAEBpEY