Electromagnetismo

Fluido ferroso que se agrupa cerca de los polos de un magneto poderoso.

El electromagnetismo es una rama de la Física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. 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.

El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales 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. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el Electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la Mecánica Cuántica.

El electromagnetismo considerado como fuerza es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo actualmente conocido.

1.- Calcular las coordenadas cilindricas a rectangulares:


A) (5,pi/2 , 3)

x= 5cos(pi/2)
x=5 (0)
x=0

y=5sen(pi/2)
y=5 (1)
y=5

z=3 Resultado = (0,5,3)


B) (6,pi/3 ,5)

x=6cos(/3)

x=6(1/2)
x=3

y=6sen(/3)
y=6(0.8660)
y=5.19

z=5 Resultado = (3, 5.19, 5)



2.- CAMBIAR LAS COORDENADAS RECTANGULARES A COORDENADAS ESFERICAS


A) (1,1, 2)

= y/x

=








1/1 = /2


=



= /4 Resultado = (2. /4, /4)


B)



= y/x

=






2

=/3


=

= 0

=

Resultado =



3.- CONVERTIR LAS COORDENADAS ESFERICAS DADAS A CILINDRICAS

A)


x= 4sen(/3) cos(/3) =


y = 4sen(/3) sen(/3) = 3


z= 4cos(/3)


r = 3.464

= /3

z = 2 Resultado = ( 3.46, /3, 2)

El sistema de coordenadas esféricas se basa en la misma idea que las coordenadas polares y se utiliza para determinar la posición espacial de un punto mediante una distancia y dos ángulos.

En consecuencia, un punto P queda representado por un conjunto de tres magnitudes: el radio r, el angulo polar o latitud θ y el azimuh φ.

Coordenadas cilíndricas

Las coordenadas cilíndricas son un sistema de coordenadas para definir la posición de un punto del espacio mediante un angulo , una distancia con respecto a un eje y una altura en la dirección del eje.

El sistema de coordenadas cilíndricas es muy conveniente en aquellos casos en que se tratan problemas que tienen simetria de tipo cilíndrico o acimutal. Se trata de una versión en tres dimensiones de las coordenadas de la geometria analitica plana.

Un punto P en coordenadas cilíndricas se representa por (ρ,φ,z), donde:

• ρ: Coordenada radial, definida como la distancia del punto P al eje z, o bien la longitud de la proyección del radiovector sobre el plano XY
• φ: Coordenada acimutal, definida como el ángulo que forma con el eje X la proyección del radiovector sobre el plano XY.
• z: Coordenada vertical o altura, definida como la distancia, con signo, desde el punto P al plano XY.

Los rangos de variación de las tres coordenadas son

La coordenada acimutal φ se hace variar en ocasiones desde -π a +π. La coordenada radial es siempre positiva. Si reduciendo el valor de ρ llega a alcanzarse el valor 0, a partir de ahí, ρ vuelve a aumentar, pero φ aumenta o disminuye en π radianes.