Guía #1 - Ciclo 3

 

INSTITUCIÓN EDUCATIVA BARTOLOMÉ LOBOGUERRERO

JORNADA NOCTURNA

CICLO TRES

Propósitos:

- Adquirir y comprender conocimientos del Campo Eléctrico y Magnético.

- Introducir el concepto de carga eléctrica y estudiar su cuantización y conservación. 

LA ELECTRICIDAD

La electricidad (del griego ήλεκτρον élektron, cuyo significado es ‘ámbar’) es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.

Es una forma de energía tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones, por ejemplo: transporte, climatización, iluminación y computación. La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y propiedades físicas:

• Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada produce y es influida por los campos electromagnéticos.
• Corriente eléctrica: el flujo de electrones que circula por un conductor en un determinado momento. Se mide en amperios.
• Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica, incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además, las cargas en movimiento producen campos magnéticos.
• Potencial eléctrico: es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para atraer una carga positiva unitaria que desde el punto de referencia hasta el punto considerado, va en contra de la fuerza eléctrica y a velocidad constante.
• Magnetismo: la corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.

Historia

El uso de la electricidad para tratar dolores de cabeza, parálisis, epilepsia y otras muchas dolencias se remonta a la Antigua Roma, donde se utilizaban peces con forma de manta (rayas) que poseen un aguijón con el que liberan descargas eléctricas. Sin embargo, la literatura médica señala al alemán Johan Gottlob Kruger como el primer científico que teorizó sobre la posible utilidad de la electricidad en el ámbito médico, particularmente para recuperación de miembros paralizados.

Otro de los pioneros en este campo fue el físico norteamericano Edward Bancroft (1744-1820), quien probó descargas eléctricas como método terapéutico para pacientes con gota, dolor, parálisis, dolores de cabeza y fiebres.

El científico inglés George Adams (1.750-1.795) publicó a su vez en 1784 un trabajo sobre medicina y electricidad titulado Essay on Electricity: Explaining the Theory and Practice of that Useful Science, and the Mode of Applying it to Medical Purposes . En aquella época incluso se pensó en resucitar a los muertos a través de descargas eléctricas.

En el siglo XX proliferan distintos sistemas que supuestamente producen efectos terapéuticos mediante la electricidad. Min Zhao es autor de diversos artículos sobre las ventajas de la electricidad para tratamiento de enfermedades de la córnea, la división celular y determinados tratamientos vasculares.

¿Cómo la usamos?

La electricidad debe ser convertida en otras formas de energía para que se pueda realizar un trabajo útil. Hay cuatro formas de convertir la electricidad para su uso: Se puede convertir en movimiento, en calor o frío, en luz y en energía química. Pero también se emplea para amplificar y procesar señales portadoras de información, en la gran rama de la electricidad aplicada que llamamos electrónica.

El magnetismo

Se conoce como magnetismo al fenómeno de atracción y repulsión de determinados metales e imanes.

En física, el magnetismo se define como la fuerza de atracción de imanes que presentan un polo positivo y otro negativo, conocido como dipolo. De esta forma, la propiedad dipolo magnético, informa que los polos iguales se repelen y los opuestos se atraen.

En sentido figurado, magnetismo se refiere a la atracción o deseo que siente una persona por otra. También, el magnetismo se define como el estado de inconsciencia que se logra por técnicas de sugestión o hipnotismo y se caracteriza a un sueño artificial o inducido por agentes extraños.

Magnetismo terrestre

El magnetismo terrestre se manifiesta en el efecto de la aguja imantada conocida en la brújula. El polo norte de la aguja imantada es su polo norte magnético. En el magnetismo, los polos opuestos se atraen, por lo tanto la aguja es atraída por el polo sur magnético de la Tierra, que resulta ser el Polo Norte geográfico.

Los campos magnéticos rodean corrientes eléctricas que se suponen ser la fuente de generación de estos. Estas corrientes, bajo el efecto dínamo, crean en el núcleo externo de líquido metálico de la Tierra (10% níquel, 5% fierro) corrientes eléctricas circundantes.

Materiales magnéticos

El magnetismo como fenómeno físico, permite estudiar cómo ciertos materiales poseen la capacidad de atraer o repeler a otros. Esto es observable en los imanes que son capaces de atraer materiales ferromagnéticos (hierro, acero, níquel, etc.) y repeler otros como resultado de la distribución de los electrones que forman el imán.

Historia del magnetismo

Tales de Mileto, filósofo, físico y matemático griego (623 a.C. – 558 a.C.) fue quien observó la atracción del imán natural, la magnetita con el hierro. La palabra magnetismo se originó en el nombre de la ciudad de Magnesia del Meandro, cerca de Mileto, en Asia Menor, donde por primera vez se observaron los fenómenos de atracción que producían los imanes naturales.

Magnetismo y electromagnetismo

El electromagnetismo es la rama de la física que estudia y describe en conjunto los fenómenos eléctricos y magnéticos y sus propiedades. La relación entre electricidad y magnetismo puede reflejarse, por ejemplo, en los campos magnéticos. Los campos magnéticos rodean corrientes eléctricas, siendo estas últimas las que las generan. En este sentido, este fenómeno en su magnitud vectorial representa la fuerza magnética generada por un imán o por el flujo constante de electricidad.

Por otro lado, el magnetismo es la ciencia de la física que se dedica al estudio de los imanes y sus propiedades.

En el año 1820, el físico Danés Hans Christian Orsted investigó la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo, y demostró que el paso de un flujo de corriente eléctrica constante a través de un hilo produce un campo electromagnético. Los fundamentos fueron formulados en principio por Michael Faraday y completados por James Clerk Maxwell, a través de la presentación de las ecuaciones de Maxwell que consiste en cuatro ecuaciones que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales.

Magnetismo animal

El magnetismo animal, conocido más adelante como mesmerismo, es la influencia real o supuesta que un individuo puede ejercer en el sistema nervioso de otro a través de los movimientos llamados Pases magnéticos.

La teoría del magnetismo animal derivó con el tiempo lo que se conoce hoy en día como hipnosis u otros tratamientos practicado por la psicología o psiquiatría. La teoría del magnetismo, fue practicada por el médico alemán Franz Mesmer (1734 – 1815), mediante la cual afirmaba que cada ser humano posee una energía que puede ser modificada, logrando la curación del paciente a través del cuerpo humano como emisor de magnetismo, dejando a un lado el uso de los imanes y cualquier otro objeto.

Actividad No 1

En el cuaderno de química y con la ayuda de la guía contesta las siguientes preguntas:

1. Define la electricidad y el magnetismo y de dos ejemplos de cada uno.

2. Has un breve resumen sobre la historia de la electricidad.

3. Consulta los usos de la electricidad.

4. Define los siguientes términos: carga eléctrica, potencial eléctrico, corriente electrico y corriente eléctrica.

5. Investiga sobre la teoría del magnetismo.

6. Relaciona la electricidad y el magnetismo.