19 - Circuitos de Corriente Alterna CA/AC


Casi todos los sistemas actuales domésticos e industriales de distribución de electricidad, funcionan con corriente alterna.  Con ella, se pueden usar transformadores para elevar y reducir voltajes.  Los voltajes bajos son menos peligrosos para el consumidor, mientras que los voltajes altos (y sus bajas corrientes correspondientes) son mejores para el transporte de la electricidad a largas distancias ya que se reducen las pérdidas en los cables.


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Observación:  
El uso de estos recursos tiene fines académicos.  Son propiedad del/de los autores.

18 - Magnetismo


El término “magnetismo” proviene de Magnesia, antigua ciudad de Grecia donde fueron descubiertos hace más de 2000 años unas piedras (imanes) que tenían la propiedad de atraer limaduras (pedacitos) de hierro. En la actualidad, se sabe que esta propiedad es una manifestación de la electricidad en movimiento.  Es decir, la fuente de las fuerzas magnéticas es el movimiento de partículas con carga (electrones).  La fuerza eléctrica y magnética son dos realidades complementarias de una misma disciplina: el “electromagnetismo”.


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18- Magnetismo.pdf


Observación:
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17 - Circuitos de Corriente Continua CC/DC

La Corriente Continua es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua (CC) o corriente directa (CD/DC), y es generada por una pila o batería.


Gustav Robert Kirchhoff  nació en Prusia (actualmente Kaliningrado, Rusia) en 1824 y murió en 1887.  Realizó contribuciones científicas en el campo de los circuitos eléctricos, la óptica y la espectroscopía. Es responsable de dos conjuntos de leyes fundamentales en la teoría clásica de circuitos eléctricos y en la emisión térmica. Aunque ambas se denominan Leyes de Kirchhoff, probablemente esta denominación es más común en el caso de las Leyes de Kirchhoff de la ingeniería eléctrica.




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17A - Circuitos de Corriente Continua CC/DC (parte1).pdf
17B - Circuitos de Corriente Continua CC/DC (parte2).pdf


La corriente eléctrica y sus particularidades


Observación:
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16 - Condensadores


El condensador o capacitor almacena energía en la forma de un campo eléctrico y se llama capacitancia o capacidad a la cantidad de cargas eléctricas que es capaz de almacenar. El condensador es un dispositivo formado por dos placas metálicas separadas por un aislante llamado dieléctrico.


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15 - Potencial Eléctrico


El roce entre las gotas de agua y los cristales de hielo que suben y bajan provoca la acumulación de cargas electrostáticas en una nube. Los detalles no están muy claros y siguen siendo investigados. Pero el resultado final es que las nubes quedan cargadas negativamente en la parte inferior y positivamente en la superior como un gigantesco condensador. Como consecuencia, el terreno que sobrevuelan queda cargado positivamente.


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Problemas para pensar sobre "Potencial Electrostático".

1.  La figura muestra una partícula de carga “q” y masa “m” que es lanzada con una velocidad inicial de “V” hacia el centro de una esfera maciza de carga “Q” en reposo que se encuentra muy lejos de “q”. Halle la distancia R del centro de la esfera en la que “q” llega al reposo instantáneo. Desprecie el peso de la carga móvil.




2. La corona esférica de la figura tiene densidad espacial de carga r=Ar-2[C/m3]; radio interior “a” y exterior “2a”. La línea infinita paralela al eje x también mostrada, tiene densidad lineal l constante. Halle el trabajo realizado por la fuerza eléctrica resultante, al desplazar verticalmente una carga “q” desde A(6a,0) hasta B(6a,4a).


3. En la figura se muestra una esfera de carga 4 C, también un alambre finito de densidad lineal de carga l=3x10-2 C/m. Si debido a las fuerzas eléctricas una carga q=3x10-9C de masa m=10-3kg se mueve partiendo del reposo del punto A. Calcular su velocidad cuando pasa por el punto B.



A continuación, una posible solución para cada uno de los casos anteriores:












14 - Ley de Gauss


Carl Friedrich Gauss (Alemania 1777 – 1855) fue un matemático, astrónomo y físico alemán que contribuyó significativamente en muchos campos, incluida la teoría de números, el análisis matemático, la geometría diferencial, la geodesia (elaboración de mapas), el magnetismo y la óptica. 


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La ley de Gauss (vídeo)

Lineas de campo (vídeo)


Observación:  
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13 - Cargas, Fuerzas y Campos eléctricos


A Van de Graaff generator is an electrostatic machine which uses a moving belt to accumulate very high voltages on a hollow metal globe. The potential differences achieved in modern Van de Graaff generators can reach 5 megavolts. Applications for these high voltage generators include driving X-ray tubes, accelerating electrons to sterilize food and process materials, and accelerating protons for nuclear physics experiments. 


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Carga por fricción (vídeo)

Carga por inducción (vídeo)

Carga por fricción / static ruler (vídeo)

Carga por fricción / static electricity balloon (vídeo)

Demostración del Campo Eléctrico (vídeo)


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12 - Las 4 fuerzas fundamentales


Physicists are trying to find one theory that would describe all the forces in nature as a single law. So far they have succeeded in producing a single theory that describes the weak and electromagnetic forces (called electroweak force). The strong and gravitational forces are not yet described by this theory. 



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Las fuerzas nucleares (vídeo)

Las fuerzas gravitatoria (vídeo)

Las fuerzas eléctricas y magnéticas (vídeo1)

Las fuerzas eléctricas y magnéticas (vídeo2)



La siguiente Bibliografía es indispensable para el mejor entendimiento y desarrollo de la parte concerniente al tema de "Electricidad y Magnetismo".  Debe acompañarte a lo largo de la asignatura.

Serway, Raymond y Vuille, C. (2010).  Fundamentos de físicaMéxico D.F.: Cengage.
Localización BUL:  Piso 4 Física - FS10
Capítulos 15,16,17,18,19,20 y 21 (correspondientes a la Parte IV)

Hewitt, Paul (2007). Física Conceptual.  10a. Edición.  México, D.F.: Pearson Educación.
Localización BUL:  Piso 4 Física - FS10
Capítulos   22,23,24 y 25 (correspondientes a la Parte V)

Betalleluz, Lincoln (2011). Manual de electricidad básica para ingenieros.  2da. Reimpresión.  Lima: Fondo Editorial de la Universidad de Lima.
Localización BUL:  Piso 4 Física - FS40
Capítulos   1, 2 y 3

11 - Acústica (principios generales)

Las mediciones demuestran que a nivel del mar y a una temperatura promedio de 20°C, la velocidad del sonido es de alrededor de 340 m/s.  Tal velocidad se incrementa cuando la temperatura ambiental crece y cuando la densidad del aire disminuye.  En este capítulo haremos una aproximación a los principales conceptos relacionados al sonido y a su propagación.


Puedes descargar los slides correspondientes en el siguiente enlace: 
11 - Acústica (principios generales).pdf


Observación:  
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10 - Luz y Color

La oscilación de una carga eléctrica genera un curioso fenómeno físico conocido como el espectro de radiación electromagnético.  Tal espectro se ordena desde las ondas con frecuencias muy bajas en hertz (Hz) y longitudes muy largas, hasta llegar a ondas de muy alta frecuencia con longitudes extremadamente cortas (como las de las radiaciones cósmicas). Dentro de este mismo espectro, se encuentran las ondas correspondientes a la luz que percibimos.  La propiedad del color de la luz, está íntimamente vinculada a la frecuencia de tal espectro.




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10 - Luz y color.pdf


Is Your Red The Same as My Red?


¿Por qué el cielo es azul y los atardeceres rojizos?



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9 - Dinámica de fluidos (hidrodinámica)



Puedes descargar los slides correspondientes en el siguiente enlace: 
9 - Dinámica de fluidos (hidrodinamica).pdf
9 - Demostración de la Ecuación de Bernoulli.pdf

Paper (Bernoulli)

Ping pong ball (Bernoulli)

Curve ball (Bernoulli)

Boomerang (Bernoulli)

Bernoulli´s principle (Physics experiments)


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8 - Estática de fluidos (hidrostática)



Puedes descargar los slides correspondientes en el siguiente enlace: 
8 - Estática de fluidos (hidrostatica).pdf

Presure and balloon

Soda diet density

Historia de Arquímedes
 (Érase una vez el hombre / dibujo animado)

Magic floating boat and density (experimento)

Siphon


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7 - Cantidad de movimiento, impulso y colisiones



Puedes descargar los slides correspondientes en el siguiente enlace: 
7 - Cantidad de Movimiento, Impulso y Colisiones.pdf

Baby cheek bounce

Face punch

Basketball and tennis ball

Elastic cars


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6 - Energía mecánica



Puedes descargar los slides correspondientes en el siguiente enlace: 
6 - Energia Mecanica.pdf


Conservación de la energía (el péndulo)

Conservación de la energía (rollercoaster)

Work and the Work Energy Principle


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5 - Dinámica lineal y circular



Puedes descargar los slides correspondientes en el siguiente enlace:
5 - Dinamica Lineal y Circular.pdf



Dinámica circular (balde y fuerza centrífuga)

Dinámica circular (bolas y fuerza centrífuga)

Fuerza centrífuga

Inercia rotacional



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4 - Cinemática 1D, 2D y 3D



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Movimiento parabólico (A)

Movimiento parabólico (B)


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3 - Equilibrio de partícula y barras, par y carga distribuida


El equilibrio
Cada vez que el silencio
desciende su escalera de pausas
hacia raíces oscuras,
las palabras coronan
gloriosamente los tallos.
(O. Bardesio)



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El control del centro de gravedad (equilibrio)


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2 - Leyes de Newton y sus aplicaciones

El inglés  Isaac Newton es muchas veces considerado el científico más grande y genial de todos los tiempos.  Uno de sus legados fue el estudio y descripción del movimiento de los cuerpos en la naturaleza a través de sus tres famosas leyes de la mecánica clásica: la de inercia, la de la aceleración y la del principio de acción reacción.



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2 - Leyes de Newton y aplicaciones.pdf

El mantel (ejemplo de primera ley)

El rollo de papel (ejemplo de primera ley)

Los frenos (ejemplo de primera ley)

El obstáculo (ejemplo de primera ley)

Resumen: Las tres leyes de Newton
 (Mission 1: Newton in Space / ESPAÑOL)


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1 - Introducción a la Física, magnitudes y SI

La Física, ciencia clásica y fundamental, tiene sus orígenes en el pensamiento occidental.  Nace como filosofía natural, un esfuerzo por encontrar respuestas "naturales" frente a los fenómenos de la vida cotidiana; prescindiendo del mito tradicional.



Puedes descargar los slides correspondientes en el siguiente enlace:
1 - Introducción, magnitudes y SI.pdf
Física Conceptual (Paul Hewitt - 10ed)




El mundo de Sofía (Jostein Gaarder) - Trailer




Galileo, Newton, Einstein y Hawking (Mentes Brillantes)
NatGeo - Los secretos del cosmos



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