TAREA AUTÓNOMA 15 (1) - LAVID SANDOVAL SCARLET VIVIANA - Viviana Lavid

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL 
FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS 
CARRERA DE MEDICINA 
 
CATEDRA DE BIOFÍSICA. 
NOMBRE Y APELLIDOS DEL ESTUDIANTE: Scarlet Viviana Lavid Sandoval 
ASIGNATURA: Biofísica 
UNIDAD 3 - TAREA 15 
PARALELO: GRUPO BIOFÍSICA #: 1 -2 
OBJETIVO DE LA ACTIVIDAD: Analizar (Electromagnetismo) (Radiaciones ionizantes y no 
ionizantes) 
TAREA AUTÓNOMA # 15 
INDICACIONES GENERALES: 
 
Estimados estudiantes el trabajo autónomo tiene una duración de 2 horas. 
 ¿QUÉ HA DE HACER PARA CUMPLIR CON ESTA ACTIVIDAD?: 
1. Observar y analizar el video sobre el tema y aplíquelo en este formato de presentación. 
2. Investigar sobre tema. Electromagnetismo. 
3. Realizar un resumen DETALLADO. 
4. Revisar errores ortográficos en el documento redactado antes de la entrega misma. 
5. Entregar en PDF. 
 
DESARROLLO DE TEMAS: 
 
EL ELECTROMAGNETISMO 
INTRODUCCIÓN 
El electromagnetismo es la producción de 
magnetismo en el espacio alrededor de un cable 
que conduce una corriente eléctrica o de una 
partícula cargada en movimiento. Es una de las 
fuerzas fundamentales de la naturaleza. 
La física es la ciencia que estudia los fenómenos 
eléctricos y magnéticos, en una rama también conocida como electromagnetismo. La 
electricidad y el magnetismo son fenómenos físicos estrechamente ligados (Significados, 
2019). 
DESARROLLO 
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CATEDRA DE BIOFÍSICA. 
El electromagnetismo es el estudio de las cargas y la interacción entre electricidad y 
magnetismo. La electricidad y el magnetismo son aspectos de un único fenómeno físico 
estrechamente ligados por el movimiento y atracción de las cargas en la materia. 
La rama de la física que estudia la interacción entre los fenómenos eléctricos y magnéticos 
también se conoce como electromagnetismo. 
El magnetismo es un fenómeno físico por el 
que los objetos ejercen fuerzas de atracción 
o repulsión sobre otros materiales. El único 
imán natural conocido es un mineral llamado 
magnetita, sin embargo, todos los 
materiales son influidos, en mayor o menor 
forma, por la presencia de un campo magnético. En algunos de ellos es más fácil detectar 
estas propiedades magnéticas, como por ejemplo el níquel, el hierro o el cobalto 
(Telesecundaria, 2019). 
Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por primera vez por los antiguos griegos, 
aunque durante siglos se creyó que las magnetitas contenían ciertas propiedades curativas. 
Hoy en día, los imanes son utilizados por la ciencia médica para, por ejemplo, medir la 
actividad cerebral a través de la magneto encefalografía (MEG), o como terapia de choque 
para volver a iniciar corazones (Significados, 2019). 
El electromagnetismo es la rama de la física que estudia y unifica 
los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría. El 
electromagnetismo describe la interacción de partículas cargadas 
con campos eléctricos y magnéticos. La interacción 
electromagnética es una de las cuatro fuerzas fundamentales del 
universo conocido. 
Las partículas cargadas interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de 
fotones. El electromagnetismo abarca diversos fenómenos del mundo real como por 
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ejemplo la luz. La luz es un campo electromagnético oscilante que se irradia desde 
partículas cargadas aceleradas. 
Aparte de la gravedad, la mayoría de las fuerzas en la experiencia cotidiana son 
consecuencia de electromagnetismo. Los principios del electromagnetismo encuentran 
aplicaciones en diversas disciplinas afines, tales como las microondas, antenas, máquinas 
eléctricas, comunicaciones por satélite, bioelectromagnetismo, plasmas, investigación 
nuclear, la fibra óptica, la interferencia y la compatibilidad electromagnéticas, la conversión 
de energía electromecánica, la meteorología por radar, y la observación remota 
(Telesecundaria, 2019). 
Los dispositivos electromagnéticos incluyen 
transformadores, relés, radio/TV, teléfonos, 
motores eléctricos, líneas de transmisión, guías de 
onda y láseres. Los fundamentos de la teoría 
electromagnética fueron presentados por Michael 
Faraday y formulados por primera vez de modo 
completo por James Clerk Maxwell en 1865 (Significados, 2019). 
La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el 
campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente 
eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de 
Maxwell, lo que ha sido considerada como la «segunda gran unificación de la física», siendo 
la primera realizada por Isaac Newton. 
Los fundamentos de la teoría electromagnética fueron presentados por Michael Faraday y 
formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell en 1865. 
La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el 
campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente 
eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de 
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Maxwell, lo que ha sido considerada como la «segunda gran unificación de la física», siendo 
la primera realizada por Isaac Newton. 
La teoría electromagnética se puede dividir en 
electrostática. El estudio de las interacciones 
entre cargas en reposo— y la electrodinámica 
—el estudio de las interacciones entre cargas 
en movimiento y la radiación (Definición. De, 
2018). 
La teoría clásica del electromagnetismo se basa en la fuerza de Lorentz y en las ecuaciones 
de Maxwell. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y 
predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales 
dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. 
El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales 
intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos 
eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas 
(Significados, 2019). 
Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable a un número muy grande de partículas 
y a distancias grandes respecto de las dimensiones de estas, el electromagnetismo no 
describe los fenómenos atómicos y moleculares. 
La electrodinámica cuántica proporciona la descripción 
cuántica de esta interacción, que puede ser unificada con 
la interacción nuclear débil según el modelo electro débil. 
La electrostática es el estudio de los fenómenos 
asociados a los cuerpos cargados en reposo. Como 
describe la ley de Coulomb, estos cuerpos ejercen 
fuerzas entre sí. 
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Su comportamiento se puede analizar en términos de la idea de un campo eléctrico que 
rodea cualquier cuerpo cargado, de manera que otro cuerpo cargado colocado dentro del 
campo estará sujeto a una fuerza proporcional a la magnitud de su carga y de la magnitud 
del campo en su ubicación (Telesecundaria, 2019). 
El que la fuerza sea atractiva o repulsiva depende de 
la polaridad de la carga. La electrostática tiene 
muchas aplicaciones, que van desde el análisis de 
fenómenos como tormentas eléctricas hasta el estudio 
del comportamiento de los tubos electrónicos. Un 
electroscopio usado para medir la carga eléctrica de 
un objeto. 
Cuando hablamos de electrostática nos referimos a los fenómenos que ocurren debido a 
una propiedad intrínseca y discreta de la materia, la carga, cuando es estacionaria o no 
depende del tiempo. La unidad de carga elemental, es decir, la más pequeña observable, 
es la carga que tiene el electrón. 
Se dice que un cuerpo está cargado eléctricamente cuando tiene excesoo falta de 
electrones en los átomos que lo componen. Por definición el defecto de electrones se la 
denomina carga positiva y al exceso carga negativa. La relación entre los dos tipos de carga 
es de atracción cuando son diferentes y de repulsión cuando son iguales (Significados, 
2019). 
La carga elemental es una unidad muy pequeña para cálculos prácticos, por eso en el 
Sistema Internacional la unidad de carga eléctrica, el culombio, se define como la cantidad 
de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de 
corriente eléctrica. 
Las cargas elementales al no encontrarse solas se las debe tratar como una distribución de 
ellas. Por eso debe implementarse el concepto de campo, definido como una región del 
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espacio donde existe una magnitud escalar o vectorial dependiente o independiente del 
tiempo (Definición. De, 2018). 
La electrodinámica es el estudio de los 
fenómenos asociados a los cuerpos cargados 
en movimiento y a los campos eléctricos y 
magnéticos variables. Dado que una carga en 
movimiento produce un campo magnético, la 
electrodinámica se refiere a efectos tales como 
el magnetismo, la radiación electromagnética, y la inducción electromagnética, incluyendo 
las aplicaciones prácticas, tales como el generador eléctrico y el motor eléctrico. 
Esta área de la electrodinámica, conocida como electrodinámica clásica, fue 
sistemáticamente explicada por James Clerk Maxwell, y las ecuaciones de Maxwell 
describen los fenómenos de esta área con gran generalidad. Una novedad desarrollada 
más reciente es la electrodinámica cuántica, que incorpora las leyes de la teoría cuántica a 
fin de explicar la interacción de la radiación electromagnética con la materia. Paul Dirac, 
Heisenberg y Wolfgang Pauli fueron pioneros en la formulación de la electrodinámica 
cuántica (Telesecundaria, 2019). 
La electrodinámica es inherentemente relativista y da unas correcciones que se introducen 
en la descripción de los movimientos de las partículas cargadas cuando sus velocidades se 
acercan a la velocidad de la luz. Se aplica a los fenómenos involucrados con aceleradores 
de partículas y con tubos electrónicos funcionando a altas tensiones y corrientes 
(Significados, 2019). 
Las leyes del electromagnetismo son la base del funcionamiento de los electroimanes de los 
motores eléctricos, las dinamos y los alternadores. La conexión entre la electricidad y el 
magnetismo ya se sospechaba desde hace mucho tiempo, y en el año 1820 el físico Danés 
Hans Christian Orsted demostró que un flujo de corriente eléctrica a través de un hilo 
produce un campo electromagnético. 
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Andre-Marie Ampere, en Francia, repitió inmediatamente los experimentos de Orsted y en 
poco tiempo fue capaz de expresar la relación entre corriente y conductor con una fórmula 
matemática simple y elegante. Además demostró que un flujo de corriente eléctrica en 
disposición circular produce un dipolo magnético. 
Los fenómenos electromagnéticos tienen aplicaciones 
muy importantes en disciplinas como la ingeniería, la 
electrónica, la salud, la aeronáutica o la construcción 
civil, entre otros. Se presentan en la vida diaria, casi sin 
darnos cuenta, en las brújulas, los parlantes, los 
timbres, las tarjetas magnéticas, los discos rígidos 
(Telesecundaria, 2019). 
Las principales aplicaciones del electromagnetismo se emplean en: 
 La electricidad. 
 El magnetismo. 
 La conductividad eléctrica y superconductividad. 
 Los rayos gamma y los rayos X. 
 Las ondas electromagnéticas. 
 La radiación infrarroja, visible y ultravioleta. 
 Las radioondas y microondas. 
CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTROMAGNETISMO 
Los imanes y la electricidad han sido objeto de fascinación de la humanidad desde siempre. 
Su abordaje inicial tomó cursos diferentes que llegaron a un punto de encuentro a finales 
del siglo XIX. Para poder entender de que va el electromagnetismo, repasemos algunos 
conceptos básicos. 
CARGA ELÉCTRICA 
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La carga eléctrica es una propiedad fundamental 
de las partículas que constituyen la materia. La 
base de todas las cargas eléctricas reside en la 
estructura atómica. El átomo concentra en el 
núcleo protones positivos, y rodeando al núcleo se 
mueven electrones negativos. Cuando el número 
de electrones y protones es igual, tenemos un átomo con carga neutra. Cuando el átomo 
gana un electrón queda con una carga negativa (anión), y cuando pierde un electrón queda 
con carga positiva (catión). 
Entonces se considera la carga del electrón como la unidad básica o quanta de la carga 
eléctrica. Esta es equivalente a 1,60 x 10 -19 coulomb (C), que es la unidad de medida de 
las cargas, en honor al físico francés Charles Augustin de Coulomb (Significados, 2019). 
CAMPO ELÉCTRICO Y CAMPO MAGNÉTICO 
Un campo eléctrico es un 
campo de fuerza que rodea a 
una carga o partícula cargada. 
Esto es, una partícula cargada 
afecta o ejerce una fuerza sobre 
otra partícula cargada que se 
encuentre en las inmediaciones. 
El campo eléctrico es una cantidad vectorial representada por la letra E cuyas unidades son 
voltio por metro (V/m) o newton por coulomb (N/C). 
Por otro lado, el campo magnético se produce cuando hay un flujo o movimiento de cargas 
(una corriente eléctrica). Podemos decir entonces que es la región en donde actúan las 
fuerzas magnéticas. Así, un campo eléctrico rodea cualquier partícula cargada, y el 
movimiento de la partícula cargada crea un campo magnético. 
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Cada electrón en movimiento produce un diminuto campo magnético en el átomo. Para la 
mayoría de los materiales, los electrones se mueven en diferentes direcciones por lo que los 
campos magnéticos se anulan. En algunos elementos, como el hierro, el níquel y el cobalto, 
los electrones se mueven en una dirección preferencial, produciendo un campo magnético 
neto. Los materiales de este tipo son llamados ferromagnéticos (Telesecundaria, 2019). 
IMANES Y ELECTROIMANES 
Un imán es el resultado de la alineación 
permanente de los campos magnéticos 
de los átomos en una pieza de hierro. En 
un pedazo ordinario de hierro (u otro 
material ferromagnético) los campos 
magnéticos están orientados al azar, por 
lo que no actúa como un magneto. La característica clave de los imanes es que poseen dos 
polos: norte y sur. 
Un electroimán consiste de una pieza de hierro dentro de una bobina de alambre a través 
de la cual se puede hacer pasar una corriente. Cuando la corriente está encendida, los 
campos magnéticos de cada átomo que forman la pieza de hierro se alinean con el campo 
magnético producido por la corriente en la bobina de alambre, aumentando la fuerza 
magnética (Significados, 2019). 
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA 
La Inducción electromagnética, descubierta 
por Joseph Henry (1797-1878) y Michael 
Faraday (1791-1867), es la producción de 
electricidad por medio de un campo 
magnético en movimiento. Al hacer pasar 
un campo magnético por una bobina de 
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alambre u otro material conductor, se provoca un flujo de carga o corriente cuando el 
circuito está cerrado (Definición. De, 2018). 
La inducción electromagnética es la base de los generadores y prácticamente de toda la 
potencia eléctrica producida en el mundo. 
APLICACIONES DEL ELECTROMAGNETISMO 
El electromagnetismo es la base del 
funcionamiento de los dispositivos 
eléctricos y electrónicos que usamos 
diariamente (Definición. De, 2018). 
MICRÓFONOSLos micrófonos poseen una fina membrana 
que vibra como respuesta a un sonido. Unida a la membrana se encuentra una bobina de 
alambre que forma parte de un imán y que se mueve junto a la membrana. El movimiento 
de la bobina a través del campo magnético convierte las ondas sonoras en corriente 
eléctrica que se transfiere a un altavoz y se amplifica. 
GENERADORES 
Los generadores usan energía mecánica para producir energía eléctrica. La energía 
mecánica puede provenir del vapor de agua, creado por la combustión de combustibles 
fósiles, o de la caída de agua en las plantas hidroeléctricas. 
MOTOR ELÉCTRICO 
Un motor usa energía eléctrica para producir energía mecánica. Los motores de inducción 
usan corriente alterna para convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Estos son los 
motores usados típicamente en los aparatos domésticos, como ventiladores, secadores, 
lavadoras y licuadoras (Definición. De, 2018). 
Un motor de inducción consiste de una parte giratoria (rotor) y una parte estacionaria 
(estátor). El rotor es un cilindro de hierro con unas ranuras a lo largo a las cuales se fijan 
unas aletas o barras de cobre. El rotor está encerrado en un contenedor de bobinas o 
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espiras de alambre conductor a través del cual se hace pasar corriente alterna, 
convirtiéndose en electroimanes. 
El paso de la corriente alterna a través de las bobinas produce un campo magnético que a 
su vez induce una corriente y un campo magnético en el rotor. La interacción de los campos 
magnéticos en el estátor y el rotor provoca una torsión en el rotor permitiendo que se pueda 
realizar un trabajo (Significados, 2019). 
FENÓMENOS ELECTROMAGNÉTICOS 
Muchos de los fenómenos electromagnéticos 
que conocemos son consecuencia del 
campo magnético de la Tierra. Este campo 
se genera por corrientes eléctricas en el 
interior del planeta. La Tierra entonces se 
asemeja a una gran barra magnética dentro 
de la misma, donde el polo norte magnético 
se encuentra en el polo sur geográfico y el polo sur magnético corresponde al polo norte 
geográfico (Definición. De, 2018). 
ORIENTACIÓN ESPACIAL 
La brújula es un instrumento que data desde aproximadamente 200 años antes de Cristo. 
Se fundamenta en la orientación de una aguja de un metal imantado hacia el norte 
geográfico (Definición. De, 2018). 
Algunos animales y otros seres vivos pueden detectar el campo magnético de la Tierra y de 
esta forma orientarse en el espacio. Uno de las estrategias de orientación es por medio de 
células u órganos especializados que contienen cristales de magnetita, un mineral de óxido 
de hierro que mantiene un campo magnético permanente. 
LAS AURORAS BOREALES Y AUSTRALES 
El campo magnético de la Tierra funciona como una barrera protectora contra el bombardeo 
de partículas ionizadas de alta energía que emana del Sol (mejor conocido como el viento 
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solar). Estas son desviadas a las regiones polares, excitando átomos y moléculas de la 
atmósfera. Las luces características de las auroras (boreales en el hemisferio norte y 
australes en el hemisferio sur) son el producto de la emanación de energía cuando los 
electrones excitados regresan a su estado basal (Definición. De, 2018). 
MAXWELL Y LA TEORÍA DEL ELECTROMAGNETISMO 
James Clerk Maxwell dedujo entre 1864 y 1873 las 
ecuaciones matemáticas que explican la naturaleza 
de los campos magnéticos y eléctricos. De esta 
forma, las ecuaciones de Maxwell proporcionaron 
una explicación de las propiedades de la electricidad 
y el magnetismo. Específicamente, estas ecuaciones 
muestran: 
 Cómo una carga eléctrica produce un campo eléctrico, 
 Cómo las corrientes producen campos magnéticos, y 
 Cómo cambiando un campo magnético se produce un campo eléctrico. 
Las ecuaciones de onda de Maxwell sirvieron también para mostrar que cambiando un 
campo eléctrico se crea una onda electromagnética auto-propagante con componentes 
eléctricos y magnéticos. El trabajo de Maxwell unificó las áreas de la física aparentemente 
separadas de la electricidad, el magnetismo y la luz (Definición. De, 2018). 
CONCLUSIÓN 
En las secciones anteriores se han descrito campos eléctricos y magnéticos que no 
variaban con el tiempo. Pero los físicos a finales del siglo XIX descubrieron que ambos 
campos estaban ligados y así un campo eléctrico en movimiento, una corriente eléctrica que 
varíe, genera un campo magnético y un campo magnético de por si implica la presencia de 
un campo eléctrico. 
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En conclusión, lo primero que debemos definir es la fuerza que tendría una partícula 
cargada que se mueva en un campo magnético y así llegamos a la unión de las dos fuerzas 
anteriores, lo que hoy conocemos como la fuerza de Lorentz. 
La historia del electromagnetismo, considerada como el conocimiento y el uso registrado de 
las fuerzas electromagnéticas, data de hace más de dos mil años. En la antigüedad ya 
estaban familiarizados con los efectos de la electricidad atmosférica, en particular del rayo. 
Además, describía la naturaleza ondulatoria de la luz, mostrándola como una onda 
electromagnética. Con una sola teoría consistente que describía estos dos fenómenos antes 
separados, los físicos pudieron realizar varios experimentos prodigiosos e inventos muy 
útiles como la bombilla eléctrica por Thomas Alva Edison o el generador de corriente alterna 
por Nikola Tesla. 
Rama de la física que estudia las relaciones entre la electricidad y el magnetismo, es decir, 
el campo magnético creado por la corriente eléctrica y el efecto de un campo magnético 
sobre una corriente eléctrica. 
Dentro de esta rama se hallan, por el hecho de basarse en las leyes del electromagnetismo, 
la electrodinámica y la inducción electromagnética, que tratan, respectivamente, de las 
acciones pondero motrices entre las corrientes eléctricas y de las fuerzas electromotrices 
inducidas en un circuito por la variación del flujo electromagnético. 
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA 
 Significados. (2019). Significado de Electromagnetismo. Significados. 
https://www.significados.com/electromagnetismo/ 
 Telesecundaria. (2019). Electromagnetismo. 
https://www.mineduc.gob.gt/DIGECADE/documents/Telesecundaria/Recursos%20Di
gitales/3o%20Recursos%20Digitales%20TS%20BY-
SA%203.0/CIENCIAS%20NATURALES/U9%20pp%20217%20electromagnetismo.p
df 
https://www.significados.com/electromagnetismo/
https://www.mineduc.gob.gt/DIGECADE/documents/Telesecundaria/Recursos%20Digitales/3o%20Recursos%20Digitales%20TS%20BY-SA%203.0/CIENCIAS%20NATURALES/U9%20pp%20217%20electromagnetismo.pdf
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 Definición. De. (2018). Definición de electromagnetismo. 
https://definicion.de/electromagnetismo/ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://definicion.de/electromagnetismo/