Electromagnetismo- TIFHANY AHILYN GUANANGA GAVILANEZ

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
QUÍMICA
FÍSICA III
CURSO: Q3-001
Grupo 2
Santiago Benavides
Tifhany Guananga
Miguel Maliza
Josué Orbe
Leonardo Velastegui
Electromagnetismo

2. CAMPO MAGNÉTICO
Un campo magnético es la representación matemática del modo en que las fuerzas
magnéticas se distribuyen en el espacio que circunda a una fuente magnética.

3. Tipos de Fuentes:
• Imán
• carga en movimiento
• corriente eléctrica
Siempre que exista alguno de estos elementos, habrá un campo magnético a su alrededor. Fuera de este campo
no hay efectos magnéticos.

4. Los campos magnéticos se pueden clasificar de acuerdo a su fuente de creación
Campos magnéticos provenientes de un imán
• Los imanes son materiales con un campo magnético permanente.
• Este campo se crea por los spin de los electrones.

5. Campos magnéticos provenientes de corriente.
• Toda carga en movimiento produce un campo magnético.
• Esto se puede ver con los electroimanes, es un dispositivo en el que por
medio de una batería se hace circular corriente por un cable enrollado en un
metal

6. DIRECCIÓN DE UN CAMPO MAGNÉTICO
• La dirección se puede describir empleando
líneas o vectores
• En este caso se pueden ver las líneas del
campo magnético generado por el imán, las
que indican la fuerza con la que el imán
interactúa con las partículas metálicas.
• El campo magnético es proporcional a la
fuerza magnética, entonces también es una
cantidad vectorial

7. CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE
• Es el campo también conocido como Campo Geomagnético, en el centro de la tierra hay hierro
fundido, debido a la rotación terrestre este metal esta en movimiento, creando una corriente
eléctrica, esta corriente es la que produce el campo magnético terrestre.

8. IMPORTANCIA DEL CAMPO MAGNÉTICO
TERRESTRE
• El campo magnético terrestre cumple un rol importantísimo ya que desvía radiaciones muy
peligrosas para los seres vivos provenientes del sol.
• Sin el campo magnético terrestre, la atmosfera sería destruida por rayos cósmicos.
• Con este campo interactúan las brújulas que empleamos para la navegación
• Muchos animales migratorios utilizan el campo magnético del planeta para orientarse y
movilizarse siempre en las mismas direcciones durante períodos específicos del año.

9. MOVIMIENTO EN UN CAMPO
MAGNÉTICO
El caso más simple ocurre
cuando una partícula cargada
se mueve perpendicularmente
a un campo B uniforme.
TRAYECTORIA CURVA
CIRCULO COMPLETO

10. REGLA DE LA MANO DERECHA
𝑭 = 𝒒 ∙ 𝒗 ∙ 𝑩 ∙ sin 𝜽
𝑭 = 𝒎 ∙ 𝒂

11. SIGNO DE LAS CARGAS EN
UN CAMPO MAGNÉTICO
CARGA POSITIVA CARGA
NEGATIVA
Dirección perpendicular al
plano formado por los vectores
velocidad v y campo B.

12. Una partícula cargada
describe una órbita circular
en un campo magnético
uniforme
M.C.U
.
Radio 𝑟 =
𝑚𝑣
𝑞𝐵

13. CARACTERÍSTICAS DEL MOVIMIENTO EN
UN CAMPO MAGNÉTICO
• Fuerza magnética es siempre
perpendicular a la velocidad.
• No realiza ningún trabajo sobre la
partícula cargada.
• La energía cinética y la velocidad de la
partícula permanecen constantes.
• La dirección del movimiento se ve afectada
pero no la velocidad.

14. CARGAS CIRCULANTES
Las partículas experimentan una fuerza de Lorentz cuya dirección es perpendicular al
vector del campo magnético y al vector de la velocidad, esto es equivalente al movimiento
circular uniforme.

15. FUERZA DE LORENTZ
Si un campo eléctrico E y
un campo magnético B
actúan sobre una partícula
cargada, la fuerza total en
ella puede expresarse
como
Esta fuerza de Lorentz es la
suma de las fuerzas
eléctrica y magnética que
opera simultáneamente
sobre una partícula cargada.

16. SIMULACION
FUERZA DE LORENTZ
Hendrik Antoon Lorentz
1853-1928
Físico Neerlandés
Premio Nobel

17. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de Lorentz sobre un electrón cuya velocidad es
2.0 ∙ 106 𝑚/𝑠 en un campo magnético de 2.0 ∙ 10−2 𝑇 (200 G), dirigido
perpendicularmente con respecto a la velocidad?
Ejercicio
𝐹 = 𝑞 ∙ 𝑣 ∙ 𝐵
𝐹 = 1.6 ∙ 10−19
𝐶 ∙ (2.0 ∙ 106
𝑚/𝑠) ∙ (2.0 ∙ 10−2
𝑇) 𝐹 = 6.4 ∙ 10−15𝑁
𝐸 =
𝐹
𝑞
𝐸 =
6.4∙10−15𝑁
1.6∙10−19𝐶
𝐸 = 40000 𝑁/𝐶
¿Qué intensidad de campo eléctrico se necesitaría para producir una fuerza igual?

18. TRAYECTORIAS DE LAS CARGAS EN LOS
CAMPOS ES CIRCULAR.
En un movimiento circular, la
fuerza debe tener la misma
magnitud en todos los
lugares.
Para obtener un campo
magnético que no varíe con
el tiempo, todo lo que hay
que hacer es mantener
constante la corriente que lo
genera.

19. TRAYECTORIAS DE LAS CARGAS EN
CAMPOS NO ES CIRCULAR.
Se usa para atrapar
partículas cargadas en una
región del espacio. Las
partículas cargadas tienden
a moverse en círculos con
respecto a la dirección del
campo.
El campo aumenta la fuerza tiene una
pequeña componente apuntando hacia el
centro de la región, la cual invierte la
dirección del movimiento de las partículas y
provoca que se muevan en espiral en la
dirección opuesta, hasta que finalmente se
reflejan desde el extremo opuesto.

20. En un campo magnético no uniforme, la magnitud
de la fuerza varía (aquí mientras la partícula pasa
de 𝑃𝑜 a 𝑃1 ) y, en consecuencia, la trayectoria
resultante no es un círculo.
Trayectoria en el plano xy de una partícula que se
halla inicialmente en el origen y que se desplaza en la
dirección x. Se numeran las espiras en el orden que
las recorre una partícula.

21. CICLOTRON:
El ciclotrón es un acelerador de partículas circular que, mediante la aplicación combinada de
un campo eléctrico oscilante y otro magnético consigue acelerar los iones haciéndolos girar
en órbitas de radio y energía crecientes.
Partes de un ciclotrón
Esquema de un ciclotrón

22. ¿PARA QUE SIRVE EL CICLOTRON ?
EN MEDICINA: Se usa para la producción de elementos
radioactivos, que sirven para la realización de diagnósticos,
como la realización de tomografías por emisión de positrones.
EN ARQUEOLOGIA: Se usa para descubrir la proveniencia, las
antiguas fórmulas usadas para producirlos y las mejores
maneras de proteger las obras de arte, monedas, estatuas,
joyas, etc. Y verificar si la obra en cuestión es real o falsa.
ELECTRONICA: Por medio de implantación de iones se usa en
la fabricación de semiconductores, en acabados de metal y en
investigaciones de materiales nuevos.

23. Se diseña un ciclotrón particular con electrodos en forma de D con un radio
R de 75 cm y con imanes capaces de crear un campo de 1.5 T.
Ejercicio
a) ¿A qué frecuencia debe colocarse el oscilador para acelerar los deuterones
𝑓 =
𝑞 ∙ 𝐵
2𝜋𝑚
𝑓 =
1.6 ∙ 10−19𝐶 ∙ (1.5𝑇)
2𝜋 ∙ (3,34 ∙ 10−27𝑘𝑔)
𝑓 = 1,1 ∙ 107
𝐻𝑧
b) ¿Cuál es la energía máxima que pueden alcanzar los deuterones?
𝐾 =
𝑞2
∙ 𝐵2
∙ 𝑅2
2𝑚
𝐾 =
1.6 ∙ 10−19
𝐶 2
∙ (1.5𝑇)2
∙ (75.0 ∙ 10−2
𝑚)2
2 ∙ (3,34 ∙ 10−27𝑘𝑔)
𝐾 = 4.85 ∙ 10−12
𝐽

30. BIBLIOGRAFÍA:
• 11.3 Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético - Física Universitaria Volumen 2 |
OpenStax. (2019). Openstax. https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-2/pages/11-
3-movimiento-de-una-particula-cargada-en-un-campo-magnetico#CNX_UPhysics_28_03_MagCirc
• García, Á. (2015). Movimiento en un campo eléctrico y/o magnético. SC.EHU.
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/elecmagnet/movimiento/mov_campo/mov_campo.html
• Concepto, Campo magnético. https://concepto.de/campo-magnetico/
• Miguel Ojeda Ríos, el magnetismo, http://centrobioenergetica.squarespace.com/magnetismo/2012/4/15/el-
magnetismo.html
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