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Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores
Plantel Aragón
INGENIERIA ELECTRICA
CLASE “ELECRTRICIDAD Y MAGNETSIMO”
TRABAJO
TEMA: ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
GRUPO:8510
NOMBRE DEL PROFESOR: RODOLFO ZARAGOZA BUCHAIN
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
FECHA DE ENTREGA: NOVIEMBRE DEL 2022
MATERIA
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
Principios de electricidad y magnetismo.
ELECTRICIDAD. 
Definición. Es un flujo de electrones a través de un material 
Importancia de la electricidad.
El verdadero desarrollo de la Electricidad tuvo lugar a partir del año 1800, después que el físico italiano Alessandro Volta (1745-1827) inventara la primera pila eléctrica. Desde entonces y hasta nuestros días, década tras décadas se han realizado importantes invenciones vinculadas al Electromagnetismo, que como ya señalamos, han cambiado el modo de vida de los seres humanos. Así, en la década del 70 del siglo XIX se fabricaron las primeras lámparas incandescentes y en los 80 empezaron a utilizarse pequeñas centrales eléctricas para la iluminación. La radio, la televisión, las computadoras e Internet, que han representado hitos en el desarrollo de las comunicaciones, fueron creadas a lo largo del siglo XX. 
Electrización.
Es cuando un cuerpo se dota de propiedades eléctricas, se dice que ha sido electrizado. La electrización es uno de los fenómenos que estudia la electrostática. 
Métodos de producir electricidad. 
a. Electricidad por frotación. En la electrización por fricción, el cuerpo menos conductor saca electrones de las capas exteriores de los átomos del otro cuerpo, quedando cargado negativamente; y el que pierde electrones, queda cargado positivamente.
b. Electricidad por contacto. En la electrización por contacto, el cuerpo que tiene exceso de electrones (carga –) traspasa carga negativa al otro, o el cuerpo que tiene carencia de ellos (carga +) atrae electrones del otro cuerpo. Ambos quedan con igual tipo de carga.
c. Electricidad por inducción. Al acercar un cuerpo cargado (inductor) a un conductor neutro, los electrones de este último se mueven de tal manera que se alejan o aproximan al cuerpo cargado siguiendo la regla fundamental de la electrostática, de tal manera que el conductor queda polarizado. Si se hace contacto con tierra en uno de los extremos polarizados, el cuerpo adquiere carga y una vez retirado el contacto a tierra el cuerpo quedará electrizado con carga distinta a la del cuerpo inductor.
d. Electricidad por conducción. 
Se añade agua y sal común. La lámpara se enciende y en los electrodos hay desprendimiento de gases. El cloruro de sodio es un conductor de segunda especie. 
Aplicaciones prácticas de la electricidad.
	Generador electrostático
	Un generador electrostático, o máquina electrostática, es un dispositivo mecánico que produce electricidad estática, o electricidad a alta tensión y corriente continua baja.
	
	Motor eléctrico
	El motor eléctrico es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estátor y un rotor. Son utilizados en infinidad de sectores tales como instalaciones industriales, comerciales y particulares. Su uso está generalizado en ventiladores, vibradores para teléfonos móviles, bombas, medios de transporte eléctricos, electrodomésticos, esmeriles angulares y otras herramientas eléctricas, unidades de disco, etc.
	
	Transformador
	El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. También puede transformar la corriente alterna de nuestros enchufes en corriente continua para multitud de dispositivos electrónicos.
	
	Máquinas frigoríficas y aire acondicionado
	La invención de las máquinas frigoríficas ha supuesto un avance importante en todos los aspectos relacionados con la conservación y trasiego de alimentos frescos que necesitan conservarse fríos para que tengan mayor duración en su estado natural, y en conseguir una climatización adecuada en viviendas y locales públicos.
	
	Electroimanes
	Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente. Los electroimanes se usan en muchas situaciones en las que se necesita un campo magnético variable rápida o fácilmente. Los electroimanes son los componentes esenciales de muchos interruptores, siendo usados en los frenos y embragues electromagnéticos de los automóviles.
	
	Electroquímica
	Conversión entre la energía eléctrica y la energía química. La electricidad se utiliza para inducir una reacción química no espontánea. A este proceso se le conoce como electrólisis, presente en multitud de procesos industriales.
	
	Electroválvulas
	Una electroválvula es un dispositivo diseñado para controlar el flujo de un fluido a través de un conducto como puede ser una tubería. Es de uso muy común en los circuitos hidráulicos y neumáticos de maquinaria e instalaciones industriales.
	
	Iluminación
	La iluminación o alumbrado es la acción o efecto de iluminar usando electricidad, vías públicas, monumentos, autopistas, aeropuertos, recintos deportivos, etc., así como la iluminación de las viviendas y especialmente la de los lugares de trabajo cuando las condiciones de luz natural no proporcionan la visibilidad adecuada.
En la técnica se refiere al conjunto de lámparas, bombillas, focos, tubos fluorescentes, entre otros, que se instalan para producir la iluminación requerida, tanto a niveles prácticos como decorativos. Con la iluminación se pretende, en primer lugar conseguir un nivel de iluminación, o iluminancia, adecuado al uso que se quiere dar al espacio iluminado, cuyo nivel dependerá de la tarea que los usuarios hayan de realizar.
	
	Producción de calor
	Si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido al choque que sufren con las moléculas del conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. Este efecto es conocido como efecto Joule en honor a su descubridor.
La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en energía calorífica. En este efecto se basa el funcionamiento de los diferentes electrodomésticos que aprovechan el calor en sus prestaciones braseros, tostadoras, secadores de pelo, calefacciones, etc. y algunos aparatos empleados industrialmente soldadores, hornos industriales, etc. en los que el efecto útil buscado es, precisamente, el calor que desprende el conductor por el paso de la corriente. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones de la electricidad es un efecto indeseado y la razón por la que los aparatos eléctricos y electrónicos necesitan un ventilador que disipe el calor generado y evite el calentamiento excesivo de los diferentes dispositivos.
	
	Robótica y máquinas CNC
	Una de las innovaciones más importantes y trascendentales en la producción de todo tipo de objetos en la segunda mitad del siglo XX ha sido la incorporación de robots, autómatas programables y máquinas guiadas por Control numérico por computadora (CNC) en las cadenas y máquinas de producción, principalmente en tareas relacionadas con la manipulación, trasiego de objetos, procesos de mecanizado y soldadura. Estas innovaciones tecnológicas han sido viables entre otras cosas por el diseño y construcción de nuevas generaciones de motores eléctricos de corriente continua controlados mediante señales electrónicas de entrada y salida y el giro que pueden tener en ambos sentidos, así como la variación de su velocidad, de acuerdo con las instrucciones contenidas en el programa de ordenador que los controla. La robótica es una rama de la tecnología que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas, tareas en las que se necesita unaalta precisión, tareas peligrosas para el ser humano o tareas irrealizables sin intervención de una máquina. Las ciencias y tecnologías en las que se basa son, entre otras, el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica, la electrónica y la informática.
	
	Señales luminosas
	Se denomina señalización de seguridad al conjunto de señales que, referido a un objeto, actividad o situación determinada, proporcione una indicación o una obligación relativa a la seguridad o la salud en el trabajo mediante una señal en forma de panel, un color, una señal luminosa o acústica, una comunicación verbal o una señal gestual, según proceda.
Hay dos tipos de señales luminosas: las que actúan de forma intermitente y las que actúan de forma continuada. Las señales luminosas tienen el siguiente código de colores:
· Rojo: condiciones anormales que precisan de una acción inmediata del operario.
· Ámbar: atención o advertencia.
· Verde: máquina dispuesta.
· Blanco: circuito en tensión. Condiciones normales.
· Azul: cualquier significado no previsto por los colores anteriores
Cuando se utilice una señal luminosa intermitente, la duración y frecuencia de los destellos deberán permitir la correcta identificación del mensaje, evitando que pueda ser percibida como continua o confundida con otras señales luminosas.
	
	Uso domestico 
	El uso doméstico de la electricidad se refiere a su empleo en los hogares. Los principales usos son alumbrados, electrodomésticos, calefacción y aire acondicionado. Se está investigando en producir aparatos eléctricos que tengan la mayor eficiencia energética posible, así como es necesario mejorar el acondicionamiento de los hogares en cuanto a aislamiento del exterior para disminuir el consumo de electricidad en el uso de la calefacción o del aire acondicionado, que son los aparatos de mayor consumo eléctrico.
	
	Industria 
	Los principales consumidores de electricidad son las industrias, destacando aquellas que tienen en sus procesos productivos instalados grandes hornos eléctricos, tales como siderúrgicas, cementeras, cerámicas y químicas. También son grandes consumidores los procesos de electrólisis (producción de cloro y aluminio) y las plantas de desalación de agua de mar.
	
	Transporte 
	La electricidad tiene una función determinante en el funcionamiento de todo tipo de vehículos que funcionan con motores de explosión. Para producir la electricidad que necesitan estos vehículos para su funcionamiento llevan incorporado un alternador pequeño que es impulsado mediante una transmisión por polea desde el eje del cigüeñal del motor. Además tienen una batería que sirve de reserva de electricidad para que sea posible el arranque del motor cuando este se encuentra parado, activando el motor de arranque. Los componentes eléctricos más importantes de un vehículo de transporte son los siguientes: alternador, batería, equipo de alumbrado, equipo de encendido, motor de arranque, equipo de señalización y emergencia, instrumentos de control, entre otros.
La sustitución de los motores de explosión por motores eléctricos es un tema aún no resuelto, debido principalmente a la escasa capacidad de las baterías y a la lentitud del proceso de carga así como a su autonomía limitada. Se están realizando avances en el lanzamiento de automóviles híbridos con un doble sistema de funcionamiento: un motor de explosión térmico que carga acumuladores y unos motores eléctricos que impulsan la tracción en las ruedas.
Un campo donde ha triunfado plenamente la aplicación de las máquinas eléctricas ha sido el referido al funcionamiento de los ferrocarriles.
	
	Medicina
	El 8 de noviembre de 1895, el físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió que, cuando los electrones que se mueven a elevada velocidad chocan con la materia, dan lugar a una forma de radiación altamente penetrante. A esta radiación se le denominó radiación X y su descubrimiento es considerado como uno de los más extraordinarios de la ciencia de señalización y emergencia, instrumentos de control, entre otros.
Se han equipado los quirófanos y unidades de rehabilitación y cuidados intensivos (UVI) o (UCI) con equipos electrónicos e informáticos de alta tecnología. La radioterapia utiliza radiaciones ionizantes para tratar el cáncer.
Recientemente, se ha logrado un gran avance en los robots dedicados a la medicina que utiliza robots de última generación en procedimientos de cirugía invasiva mínima. La automatización de laboratorios también es un área en crecimiento. Los robots siguen abaratándose y empequeñeciéndose en tamaño, gracias a la miniaturización de los componentes electrónicos que se utilizan para controlarlos. También, muchos robots son diseñados en simuladores mucho antes de que sean construidos e interactúen con ambientes físicos reales.
Por último, la electricidad ha permitido mejorar los instrumentos y técnicas de análisis clínico, por ejemplo mediante microscopios electrónicos de gran resolución.
	
CORRIENTE ELECTRICA
Definición de corriente eléctrica.
Corriente continua. 
La corriente continua es aquella cuyos valores instantáneos a lo largo del tiempo son de la misma magnitud. Suele estar suministrado por pilas, baterías, dinamos, fuentes de alimentación de corriente continua etc... 
Una de las características fundamentales de la corriente continua es que tiene polaridad: Uno de los conductores es el positivo (de color rojo) y el otro el negativo (de color negro), también llamado éste último masa. Esto implica que los receptores deben conectarse de acuerdo a esa polaridad, de lo contrario podríamos obtener consecuencias no deseadas, y en el mejor de los casos no funcionaran. Piensa por un momento en una radio, un juguete, una cámara de fotos etc.., y seguro que caes en la cuenta que las pilas o fuentes de alimentación de esos elementos sólo se pueden conectar de una determinada manera.
Corriente alterna.
La corriente que tenemos en las bases de enchufe de casa se denomina corriente alterna senoidal. La forma de la onda senoidal es periódica, ya que se reproduce idénticamente en intervalos de tiempo iguales. 
Dentro de una corriente alterna senoidal se consideran los siguientes parámetros fundamentales: 
· Frecuencia. 
· Período 
· Valor instantáneo. 
· Valor máximo. 
· Valor eficaz. 
· Valor medio. 
Frecuencia.- Es el número de veces que la señal alterna se repite en un segundo. La unidad de frecuencia es el hertzio (Hz), que equivale a un ciclo por segundo (c.p.s). Se representa por la letra f.
En toda Europa la frecuencia de la corriente eléctrica de la red de alimentación a viviendas e industrias es de 50 Hz. En América esta frecuencia es de 60 Hz. 
Período.- Es el tiempo necesario para que una señal alterna se repita. (ver figura). El período se mide en segundos y se representa por la letra T. Nótese que período y frecuencia son dos cantidades inversas ya que, si en un segundo se repite f veces la señal, el tiempo necesario para completarse una vez será:
T = 1/f
f = 1/T
Valor instantáneo.- Como se ha dicho, una de las características de la corriente alterna es tomar valores diferentes en cada instante de tiempo. Así pues, valor instantáneo es aquel que toma la señal en cada instante. La unidad depende del valor instantáneo considerado: tensión, intensidad, etc... Suele estar representado en minúsculas.
Valor máximo.- De todos los valores instantáneos comprendidos en un período, se denomina valor máximo al mayor de ellos. También a este valor se le denomina amplitud de la señal alterna y, otras veces, valor de cresta. Al igual que el valor instantáneo, su unidad depende de la magnitud considerada. Se suele representar por letras mayúsculas seguidas del subíndice máx . En las señales alternas senoidales, el valor máximo coincide, en valor absoluto, con el valor mínimo. A cualquiera de estos valores se les designa también con el nombre de valor de pico. Interesante, a veces, en el tratamiento de la señal alterna, es el valor comprendido entre dos picos consecutivos, denominado valor de pico a pico.Valor eficaz.- Es el valor más importante a considerar en el tratamiento de las señales alternas, para poder operar con ellas, pues con él se obtiene matemáticamente el mismo resultado que operando con valores instantáneos continuamente variables. 
Físicamente, el valor eficaz de una corriente alterna es aquél que produce los mismos efectos caloríficos, a través de una resistencia, que una corriente continua del mismo valor. El valor eficaz de una corriente alterna senoidal es igual al valor de pico dividido entre la raíz cuadrada de dos.
MAGNETISMO.
Definición. 
El magnetismo es un fenómeno físico por el que los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influenciados, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético. También el magnetismo tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los dos componentes de la onda electromagnética, como, por ejemplo, la luz.
Explicación del magnetismo. Cada electrón es por su naturaleza, un pequeño imán (véase Momento dipolar magnético electrónico). Ordinariamente, innumerables electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones, pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección, creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones que estén orientados. Además del campo magnético intrínseco del electrón, algunas veces hay que contar también con el campo magnético debido al movimiento orbital del electrón alrededor del núcleo. Este efecto es análogo al campo generado por una corriente eléctrica que circula por una bobina (ver dipolo magnético). De nuevo, en general, el movimiento de los electrones no da lugar a un campo magnético en el material, pero en ciertas condiciones, los movimientos pueden alinearse y producir un campo magnético total medible. El comportamiento magnético de un material depende de la estructura del material y, particularmente, de la configuración electrónica.
Historia. Los fenómenos magnéticos fueron conocidos por los antiguos griegos. Se dice que por primera vez se observaron en la ciudad de "Magnesia" en Asia Menor, de ahí el término magnetismo. Sabían que ciertas piedras atraían el hierro y que los trocitos de hierro atraídos, atraían a su vez a otros. Estas se denominaron imanes naturales. El primer filósofo que estudió el fenómeno del magnetismo fue Tales de Mileto, filósofo griego que vivió entre 625 a. C. y 545 a. C. En China, la primera referencia a este fenómeno se encuentra en un manuscrito del siglo IV a. C. titulado Libro del amo del valle del diablo: «La magnetita atrae al hierro hacia sí o es atraída por éste». La primera mención sobre la atracción de una aguja aparece en un trabajo realizado entre los años 20 y 100 de nuestra era: «La magnetita atrae a la aguja». El científico Shen Kua (1031-1095) escribió sobre la brújula de aguja magnética y mejoró la precisión en la navegación empleando el concepto astronómico del norte absoluto. Hacia el siglo XII los chinos ya habían desarrollado la técnica lo suficiente como para utilizar la brújula para mejorar la navegación. Alexander Neckham fue el primer europeo en conseguir desarrollar esta técnica, en 1187. El conocimiento del magnetismo se mantuvo limitado a los imanes, hasta que en 1820, Hans Christian Ørsted, profesor de la Universidad de Copenhague, descubrió que un hilo conductor sobre el que circulaba una corriente ejercía una perturbación magnética a su alrededor, que llegaba a poder mover una aguja magnética situada en ese entorno. Muchos otros experimentos siguieron, con André-Marie Ampère, Carl Friedrich Gauss, Michael Faraday y otros que encontraron vínculos entre el magnetismo y la electricidad. James Clerk Maxwell sintetizó y explicó estas observaciones en sus ecuaciones de Maxwell. Unificó el magnetismo y la electricidad en un solo campo, el electromagnetismo. En 1905, Einstein usó estas leyes para comprobar su teoría de la relatividad especial, en el proceso mostró que la electricidad y el magnetismo estaban fundamentalmente vinculadas. El electromagnetismo continuó desarrollándose en el siglo XX, siendo incorporado en las teorías más fundamentales, como la teoría de campo de gauge, electrodinámica cuántica, teoría electrodébil y, finalmente, en el modelo estándar.
Efectos e importancia.
Por supuesto que el magnetismo halló aplicación desde el siglo pasado. El teléfono y el telégrafo alrededor de 1880 eran aparatos activados por baterías y, basados en el descubrimiento de Oersted, las grandes aplicaciones a la ingeniería de la inducción electromagnética son el motor eléctrico y el dínamo. El mismo Henry, codescubridor de la inducción electromagnética, había construido un motor en 1831 y diseñado juguetes primitivos. Edison inventó un generador bipolar en 1878, un año antes de inventar el filamento de luz eléctrico. El hecho de que hubiera un generador de potencia hizo que el uso de luz eléctrica se difundiera rápidamente. Con el experimento de Hertz se sentaron las bases para la transmisión inalámbrica de ondas de radio. De la misma forma, aparatos como la radio y la televisión utilizan muchos de los conocimientos que sobre electromagnetismo se generaron en las primeras decenas del siglo XX.
Las aplicaciones que se realizan en la actualidad son variadísimas y la ciencia del magnetismo se ha vuelto central en nuestra tecnología como medio ideal de almacenamiento de datos en cintas magnéticas, discos magnéticos y burbujas magnéticas. Además, se empieza a aplicar en la medicina. Como ya lo mencionamos, el desarrollo de nuevos materiales y su aplicación a modernas tecnologías es uno de los dínamos que mueven a la sociedad posindustrial representada por los Estados Unidos y, sobre todo, por Japón, donde, por cierto, la llegada de Ewing a fines del siglo pasado motivó un esfuerzo sin precedente de Honda para desarrollar el estudio del magnetismo. Por su parte, los otros países desarrollados también poseen un gran acervo de conocimientos para obtener un considerable avance en el campo. En cuanto a los países subdesarrollados el gran desafío consiste en utilizar en forma óptima los escasos recursos (sobre todo humanos) que se tienen para no quedar a la zaga de esta explosión científica y tecnológica.
Teoría electromagnética.
Hans Christian Oersted descubrió que una aguja magnética podía ser desviada por una corriente eléctrica. Este descubrimiento, que mostraba una conexión entre la electricidad y el magnetismo, fue desarrollado por Ampère, que estudió las fuerzas entre cables por los que circulan corrientes eléctricas, y por Arago, que magnetizó un pedazo de hierro colocándolo cerca de un cable recorrido por una corriente. Michael Faraday descubrió que el movimiento de un imán en las proximidades de un cable induce en éste una corriente eléctrica; este efecto era inverso al hallado por Oersted. Así, Oersted demostró que una corriente eléctrica crea un campo magnético, mientras que Faraday demostró que puede emplearse un campo magnético para crear una corriente eléctrica. La unificación de las teorías de la electricidad y el magnetismo se debió a James Clerk Maxwell, que predijo la existencia de ondas electromagnéticas e identificó la luz como un fenómeno electromagnético.
Los estudios posteriores se centraron en la comprensión del origen atómico y molecular de las propiedades magnéticas de la materia. Paul Langevin desarrolló una teoría sobre la variación con la temperatura de las propiedades magnéticas de las sustancias paramagnéticas, basada en la estructura atómica de la materia. Esta teoría es un ejemplo de la descripción de propiedades macroscópicas a partir de las propiedades de los electrones y los átomos. La teoría de Langevin fue ampliada por Pierre Ernst Weiss, que postuló la existenciade un campo magnético interno, molecular, en los materiales como el hierro. Este concepto, combinado con la teoría de Langevin, sirvió para explicar las propiedades de los materiales como la piedra imán.
La teoría de Niels Henrik David Bohr sobre la estructura atómica, hizo que se comprendiera la tabla periódica y mostró por qué el magnetismo aparece en los elementos de transición como el hierro o los lantánidos o en compuestos que incluyen estos elementos. Samuel Abraham Goudsmit y George Eugene Uhlenbeck demostraron que los electrones tienen espín y se comportan como pequeños imanes con un momento magnético definido.
El momento magnético de un objeto es una cantidad vectorial que expresa la intensidad y orientación del campo magnético del objeto. Werner Karl Heisenberg dio una explicación detallada del campo molecular de Weiss basada en la mecánica cuántica.
Materiales que tienen propiedades magnéticas.
Este punto será presentado como tarea de los participantes.
Importancia de los fenómenos magnéticos y las leyes que rigen su comportamiento.
Podemos resumir que las leyes principales del magnetismo son una deducción de muchos años de estudio, experimentos y colaboración entre estos grandes físicos y matemáticos.
Entre estas podemos mencionar:
1. Ley Coulomb.
1. Ley Lorentz.
1. Ley de Biot y Savat
1. Ley de Faraday o de inducción electromagnética
1. Ley de Lenz
1. Ley de Ampere
1. Ley de Gauss
1. Ecuaciones de maxwell
El electromagnetismo, como su nombre lo indica, manifiesta dos fenómenos:
1. Los campos eléctricos son la causa de varios fenómenos comunes como el potencial eléctrico (voltaje de una batería) y la corriente eléctrica (el flujo de electricidad a través de una línea que hace encender un foco, linterna o lámpara).
2. Los campos magnéticos son la causa de los fenómenos asociados a imanes (la brújula, bocinas, etc)
Las implicaciones teóricas del electromagnetismo llevaron a Albert Einstein a desarrollar su teoría de la relatividad en el año de 1905.
Hay cuatro principales efectos derivados de la electricidad y magnetismo, todos han sido claramente demostrados en experimentos:
1. Las cargas eléctricas se atraen o repelen entre sí con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. Cargas diferentes se atraen y cargas iguales se repelen.
2. Una corriente eléctrica en un cable crea un campo magnético circular alrededor del alambre en su dirección en función de la corriente.
3. Una corriente se induce en un aro de alambre cuando se mueve hacia o lejos de un campo magnético, o un imán se mueve hacia o lejos de la dirección de la corriente en función del movimiento.
4. Los fenómenos eléctricos y magnéticos fueron considerados como independientes hasta 1820 cuando su relación fue descubierta por casualidad por Christian Oersted, este científico estaba preparando una de sus clases y movió una brújula cerca de un cable que conducía corriente eléctrica, notó que la aguja se deflactaba hasta quedar en una posición perpendicular a la dirección del cable. Por primera vez se había hallado una conexión entre la electricidad y el magnetismo encontrando en un accidente lo que puede considerarse como el nacimiento del electromagnetismo.
Fenómenos electromagnéticos
Son los que producen un campo magnético que surge cuando existe una carga en movimiento en una corriente (o hasta en un átomo) y dipolos magnéticos intrínsecos. Es así que el magnetismo se observa siempre que hay partículas cargadas eléctricamente que están en movimiento.
El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría cuyos fundamentos fueron presentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de manera completa por James Clerk Maxwell quien hizo el mayor aporte a la ciencia dentro de la teoría electromagnética, esta teoría propone que la luz, el magnetismo y la electricidad son parte de un mismo campo llamado electromagnetismo y en el que se mueven y propagan en ondas transversales.
Faraday, en base a los descubrimientos de Oersted como de Ampere, se planteó las siguientes cuestiones: ¿se puede obtener magnetismo de la electricidad? ¿sería posible que se obtenga electricidad del magnetismo? De inmediato inició una serie de experimentos para dar respuestas a estas preguntas, después de varios experimentos, Faraday concluyó que en un intervalo de tiempo muy pequeño, mientras se conecta y se desconecta una batería, sí hay corriente en la bobina. Siguiendo esta idea descubrió que efectivamente se producen corrientes eléctricas sólo cuando el efecto magnético cambia, si este es constante no hay ninguna producción de electricidad por magnetismo.
Definición de electromagnetismo. 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.
ELECTROSTÁTICA
Carga eléctrica y electrón.
La palabra “estático” significa falto de movimiento. Por lo tanto, la electricidad estática (o electrostatica) es una carga eléctrica sin movimiento. 
Todos los materiales están hechos de átomos. Un átomo es la partícula más pequeña de un material que todavía conserva las propiedades de dicho material. Cada átomo está formado por un núcleo con carga positiva alrededor del cual se mueven uno o más electrones negativos.
En reposo, la carga positiva del núcleo es igual a la suma de las cargas negativas de todos los electrones que giran a su alrededor. Esto significa que la carga es neutra. Si el núcleo gana o pierde electrones, se produce un desequilibrio. 
Un átomo que pierde uno o más electrones pasa a tener carga positiva, mientras que un átomo que gana uno o más electrones pasa a tener carga negativa, y se conoce como ión. Solo existen dos tipos de carga: positiva y negativa. Los átomos que tienen el mismo tipo de carga se repelen, mientras que los que tienen cargas opuestas se atraen.
¿Cómo se genera la electricidad estática?
La electricidad estática es un fenómeno de las superficies que se genera cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo. Esta acción da lugar a una separación o transferencia de electrones negativos de un átomo a otro. El nivel de carga (la fuerza del campo) depende de varios factores: el material y sus propiedades físicas y eléctricas, la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad de separación. Cuanto mayor es la presión o la velocidad de separación, mayor es la carga.
La carga electrostática es mayor durante los meses de invierno debido a la baja humedad. Cuando la humedad relativa es alta, algunos materiales pueden absorberla y, como consecuencia, su superficie puede volverse semiconductiva. Debido a la transformación de la superficie en (semi)conductiva, la carga electrostática permanece a niveles bajos o puede incluso llegar a desaparecer. La serie triboeléctrica contiene numerosos materiales. Cuando se produce fricción, esos materiales pasan a tener una carga positiva o negativa. La magnitud y la polaridad de la carga dependen de la posición del material en la serie.
¿Cómo eliminar la electricidad estática?
La electricidad estática afecta a gran variedad de aspectos, desde procesos industriales hasta a las personas. Es por ello que eliminar la electrostática tiene una estrecha relación con el elemento y el ambiente donde se debe producir la ionización electrostática. En nuestra sección sobre soluciones electrostáticas puede consultar los problemas más habituales y encontrar la solución acorde a dicha problemática.
Electrón.
El electrón es una partícula invisible para el ojo humano pero que tiene una masa y además, tiene carga eléctrica negativa (atrae a otros objetos como hemos visto).
En un lugar, supongamos con un ambiente tranquilo, si aparece un objeto con cargas negativas, la tranquilidad no es la misma ya que habrá partículas que por tener carga positiva serán atraídas por éste. En el caso de cargas negativas se sentirán repelidas.
A esteespacio que ha sido alterado lo llamamos campo eléctrico.
Campo eléctrico.
¿Qué significa campo eléctrico? Una propiedad del espacio mediante la cual “se propaga” la interacción entre cargas. Una región del espacio donde existe una perturbación tal que a cada punto de dicha región le podemos asignar una magnitud vectorial, llamada intensidad de campo eléctrico E.
Representación del campo. Un campo se representa dibujando las llamadas líneas de campo. Para el campo creado por una carga puntual, las líneas de campo son radiales.
Para el caso de un campo creado por dos cargas puntuales iguales del mismo signo:
Para el caso de un campo creado por dos cargas puntuales iguales de distinto signo:
Las líneas de campo no se pueden cortar, porque si lo hicieran en un punto habría dos valores distintos de intensidad de campo E.
Un campo eléctrico muy útil es el que se crea entre dos placas metálicas y paralelas (CONDENSADOR) conectadas a un generador de corriente continua; de ese modo las placas adquieren carga igual pero de signo contrario y en la zona que existe entre ellas se crea uncampo uniforme.
Carga eléctrica.
La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro interacciones fundamentales de la física. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones.
En general, si dos cuerpos diferentes se frotan entre sí, ambos se electrizan, es decir, ambos se cargan eléctricamente.
Carga de un electrón.
Hasta donde se sabe, la carga del electrón es la cantidad más pequeña de carga eléctrica negativa que se puede encontrar en la naturaleza. Igualmente, la carga del protón, que es precisamente de la misma magnitud pero de signo contrario a la del electrón, es la unidad más pequeña de carga positiva que puede hallarse en el universo. Si se denota la carga del electrón por -e, entonces la carga del protón es +e. 
La magnitud de la carga del electrón es e = 1.60210 x 10'19 Coulombs. Todo cuerpo que se encuentre cargado eléctricamente, inevitablemente su valor de la carga es un múltiplo entero exacto de la carga del electrón o la del protón, es decir, Q = ne, donde n es un número entero positivo. Esta característica de la carga eléctrica de aparecer en múltiplos enteros de una carga elemental indivisible (e), se conoce como cuantización de la carga eléctrica.
Unidades de medida de carga eléctrica.
Toda la materia, es decir, cualquier tipo de objeto, se compone de átomos y éstos de partículas elementales como los electrones, protones y neutrones. Los electrones y los protones tienen una propiedad llamada carga eléctrica.
1C = 6.24 X 10-18 veces la carga del electrón
 
La carga de un electrón y un protón expresada en coulomb es la siguiente:
1 electrón = -1.6 X 10-19 C
1 protón =  1.6 X 10-19 C
 
El coulomb es una unidad de carga eléctrica muy grande, por lo que es común utilizar submúltiplos, como el mili coulomb (1mC = 1 X 10-3 C), el microcoulomb   (1 µC=1 X 10-6 C) o el nanocoulomb (1 nC = 1 X 10-9 C).
FUERZA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB
La Ley de Coulomb, que establece cómo es la fuerza entre dos cargas eléctricas  puntuales, constituye el punto de partida de la Electrostática  como ciencia cuantitativa.
Fue descubierta  por Priestley en 1766, y redescubierta por Cavendish pocos años después,  pero fue Coulomb en 1785 quien la sometió a ensayos  experimentales directos.
Entendemos por carga puntual una carga eléctrica localizada en un punto  geométrico del espacio. Evidentemente, una carga puntual no existe, es una  idealización, pero constituye una buena aproximación cuando estamos estudiando  la interacción entre cuerpos cargados eléctricamente cuyas dimensiones son muy  pequeñas en comparación con la distancia que         existen entre ellos.
La Ley de Coulomb dice que "la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al producto  de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa,  y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las  cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario".
Es importante hacer notar  en relación a la ley de Coulomb los siguientes  puntos:
 
a) cuando hablamos de la  fuerza entre cargas eléctricas estamos siempre suponiendo que éstas se  encuentran en reposo (de ahí la denominación de Electrostática);
Nótese que la fuerza eléctrica es  una cantidad vectorial, posee magnitud, dirección  y sentido.
 
b) las fuerzas electrostáticas  cumplen la tercera ley de Newton (ley de acción y reacción); es decir, las  fuerzas que dos cargas eléctricas puntuales ejercen entre sí son iguales en módulo  y dirección, pero de sentido contrario:
 
Fq1 → q2 = −Fq2 → q1 ;
	
	Representación  gráfica de la Ley  de Coulomb para dos cargas del mismo signo.
 
En términos matemáticos, esta ley se refiere a la magnitud F de la fuerza  que cada una de las dos cargas puntuales q1y q2 ejerce sobre la otra separadas  por una distancia r y se expresa en forma de ecuación como:
k es una constante conocida como constante Coulomb y las barras denotan valor  absoluto.
Kvacío = 9x109 Nm2/c2 (N=Newton por metro cuadrado)
F es el  vector Fuerza que sufren las cargas eléctricas. Puede ser de atracción o de  repulsión, dependiendo del signo que aparezca (en función de que las cargas  sean positivas o negativas).
- Si las cargas son  de signo opuesto (+ y –), la fuerza "F" será negativa, lo que indica atracción
- Si las cargas son del mismo signo (– y –   ó   + y +), la fuerza "F"  será positiva, lo que indica repulsión.
	
En el gráfico vemos   que, independiente del signo que ellas posean,  las fuerzas se ejercen siempre en la misma  dirección (paralela a la línea que representa r), tienen siempre igual módulo o  valor (q1 x q2 = q2 x q1) y siempre se ejercen en sentido contrario entre  ellas.
Recordemos que la  unidad por carga eléctrica en el Sistema Internacional (SI) es el Coulomb.
 
c) hasta donde sabemos la ley  de Coulomb es válida desde distancias de muchos  kilómetros hasta distancias tan pequeñas como las existentes entre protones y  electrones en un átomo.
Problemas resueltos. Ver la presentacion en pawer point 
https://fisicajudarasa.jimdofree.com/contenido/unidad-1/1-1-2-carga-el%C3%A9ctrica-y-sus-unidades/
Ley de las cargas eléctricas.
La Ley de Cargas enuncia que las cargas de igual signo se repelen, mientras que las de diferente signo se atraen; es decir que las fuerzas electrostáticas entre cargas de igual signo (por ejemplo dos cargas positivas) son de repulsión, mientras que las fuerzas electrostáticas entre cargas de signos opuestos (una carga positiva y otra negativa), son de atracción.
Los átomos que están presentes en todos los cuerpos, están compuestos de electrones, protones y neutrones. Los tres tienen masa pero solamente el electrón y el protón tienen carga. El protón tiene carga positiva y el electrón tiene carga negativa.
Si se colocan dos electrones (carga negativa los dos) a una distancia "r", estos se repelerán con una fuerza "F".
Esta fuerza depende de la distancia "r" entre los electrones y la carga de ambos. Esta fuerza "F" es llamada Fuerza electrostática.
Si en vez de utilizar electrones se utilizan protones, la fuerza será también de repulsión pues las cargas son iguales. (Positivas las dos)
La fuerza cambiará de repulsiva a atractiva, si en vez de poner dos elementos de carga igual, se ponen se cargas opuestas. (Un electrón y un protón)
El que la fuerza electrostática sea de atracción o de repulsión depende de los signos de las cargas:
- cargas negativas frente a frente se repelen
- cargas positivas frente a frente se repelen
- un protón con un neutrón no generan ningunafuerza
Ejemplo1.
Por una bombilla pasa una intensidad de 0.5 A. indica que carga eléctrica pasa en 0.4 segundos.
I = Q/t
I= Intensidad
Q= carga eléctrica
t= tiempo 
solución.
Q =I*t = 0.5*0.4 = 0.2 C 
Si nos piden calcular el número de electrones exactos que han pasado por esa bombilla, lo que tenemos que tener en cuenta es las equivalencias.
1C ………..6.24x10-18
0.2 C…………X = 1.26x10-18 e – 
Ejemplo 2.
Calcula cuánto tiempo tardará en pasar una carga de 3C por un aparato que tiene una intensidad de 750 mA.
Solución.
Q = 3C
I = 750 mA = 0,75 A
T= ?
I = Q/t 
0,75 A * t= 3
t = 3/0,75
t = 4s
Q = 3C
I = 750 mA/1000 = 0.75ª
T =?
0.75A = 3C/t
t = 3C/0.75 A
t = 4 s
Magnitudes vectoriales y escalares empleadas en electricidad y magnetismo.
Ejemplo:
Un haz de protones (q= 1,6x10-19 C) se desplaza a 3x105 m/s a través de un campo magnético uniforme de 2T de magnitud que apunta a lo largo del eje z positivo. La velocidad de cada protón se encuentra en el plano xy a un ángulo de 300 con respecto al eje z. Encuentre la fuerza sobre un protón.
Solución:
La regla de la mano derecha muestra que la dirección de la fuerza es a lo largo del eje y negativo. 
La magnitud de la fuerza es:
 F = (1,6x10-19 C)(3,5x105 m/s)(2,0T)(sen 300)
 F = 4,8x10-14 N
Magnitudes de la fuerza eléctrica y la fuerza de gravedad.
	
	Fuerza gravitatoria 
	Fuerza eléctrica 
	Responsable 
	Masa 
	Carga 
	Intensidad 
	Débil
	Fuerte 
	Atracción/repulsión
	Siempre atracción 
	Depende de las cargas 
	Distancia 
	Disminuye con la distancia
	Disminuye con la distancia
Campo eléctrico, ley de Gauss y flujo eléctrico