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ACTUALIZADA A

NOV/2019

Asignatura: Electricidad y Magnetismo Elaborada: Diego Lliguichuzhca Dic / 2018

Semestre: Primero

GUÍA DIDÁCTICA

Ing. Diego Lliguichuzhca

2

G U I A D I D Á C T I C A

CARRERA: Tecnología Superior en Redes y Telecomunicaciones

NIVEL: Tecnológico

TIPO DE CARRERA: Tradicional

NOMBRE DE LA SIGNATURA: Electricidad y Magnetismo

CÓD. ASIGNATURA: RT-S1-ELMA

PRE – REQUISITO: Ninguno

CO – REQUISITO: Ninguno

TOTAL HORAS: 122 Teoría 72 practica 50 Trabajo Independiente 40

SEMESTRE: Primero

MODALIDAD: Presencial

DOCENTE RESPONSABLE: Ing. Diego Lliguichuzhca

Copyright©2019 Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño. All rights reserved.

Electricidad y Magnetismo

Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño Guía Didáctica

3

ÍNDICE

ORIENTACIONES PARA EL USO DE LA GUÍA ....................................................................... 6

DESARROLLO DE ACTIVIDADES ........................................................................................... 8

Unidad Didáctica I .................................................................................................................... 8

Título de la Unidad Didáctica I: ................................................................................................. 8

ELECTRODINÁMICA ............................................................................................................... 8

Introducción de la Unidad Didáctica I: ....................................................................................... 8

Objetivo de la Unidad Didáctica I: ............................................................................................. 8

Organizador grafico de la Unidad Didáctica I:............................................................................ 9

1.1 Corriente Eléctrica ........................................................................................................ 10

1.1.1 Corriente continua .................................................................................................. 10

1.1.2 Corriente alterna ..................................................................................................... 10

1.2 Partes de un Circuito Eléctrico Básico ........................................................................... 10

1.3 La ley de Ohm .............................................................................................................. 11

1.4 Potencia Eléctrica ......................................................................................................... 12

1.5 Energía Eléctrica........................................................................................................... 12

1.6 Clasificación de los Circuitos según sus características ................................................. 13

1.6.1 Circuito Serie .......................................................................................................... 13

1.6.2 Circuito Paralelo ..................................................................................................... 14

1.6.3 Circuito Mixto .......................................................................................................... 16

1.7 Leyes de Kirchhoff ........................................................................................................ 17

1.7.1 Primera ley de Kirchhoff o Ley de Nodos ................................................................. 17

1.7.2 Segunda ley de Kirchhoff o Ley de Mallas ............................................................... 18

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica I: ............................................................... 20

Actividad de Aprendizaje 1 de Unidad Didáctica I: ................................................................... 20

Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I: ........................................................... 21

Título de la Unidad Didáctica II: .............................................................................................. 22

ELECTROSTÁTICA ............................................................................................................... 22

Introducción de la Unidad Didáctica II: .................................................................................... 22

Objetivo de la Unidad Didáctica II: .......................................................................................... 23

Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica II: ........................................................................ 23

2.1 Conceptos Generales ....................................................................................................... 24


4

2.3 Estructura del Átomo .................................................................................................... 25

2.4 La Electrostática ........................................................................................................... 25

2.4.1 Proceso de electrización ......................................................................................... 26

2.5 La Ley de Coulomb .......................................................................................................... 27

2.6 Campo Eléctrico ........................................................................................................... 29

2.6.1 Intensidad del Campo eléctrico. .............................................................................. 29

2.6.2 Líneas de Campo Eléctrico ..................................................................................... 29

2.7 Principio de Superposición ............................................................................................ 32

2.9 Flujo Eléctrico ............................................................................................................... 35

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica II:.............................................................. 38

Actividad de aprendizaje 1 de la Unidad didáctica II: ............................................................... 38

Actividad de Auto-evaluación de la unidad didáctica II: ........................................................... 38

Unidad Didáctica III ................................................................................................................ 39

Título de la Unidad Didáctica III: ............................................................................................. 39

POTENCIAL ELÉCTRICO Y CAPACITORES ......................................................................... 39

Introducción de la Unidad Didáctica III: ................................................................................... 39

Objetivo de la Unidad Didáctica III: ......................................................................................... 40

Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica III: ....................................................................... 40

3.1 Potencial eléctrico y Energía Potencial ............................................................................ 40

3.1.1 Potencial Eléctrico .................................................................................................. 41

3.1.2 Energía Potencial ................................................................................................... 41

3.2 Energía potencial de un sistema de más de dos partículas ............................................ 42

3.3 Trabajo realizado para trasladar una carga desde un punto “A” a otro “B” ...................... 43

3.4.1 Capacitor de Placas Paralelas ................................................................................ 45

3.4.2 Campo eléctrico entre las placas ............................................................................ 45

3.5 Condensadores en Serie............................................................................................... 48

3.6 Condensadores en Paralelo .......................................................................................... 49

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica III:............................................................. 50

Actividad de aprendizaje 1 de la Unidad didáctica III: .............................................................. 50

Actividad de Auto-evaluación de la unidad didáctica III: .......................................................... 50

Unidad didáctica IV ................................................................................................................ 51

Título de la Unidad Didáctica IV: ............................................................................................. 51

Magnetismo ........................................................................................................................... 51

Introducción de la Unidad Didáctica IV:................................................................................... 51



5

Objetivo de la Unidad didáctica IV .......................................................................................... 51

Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica IV ....................................................................... 52

4.1 Magnetismo .................................................................................................................. 53

4.2 Campo Magnético ......................................................................................................... 53

4.3 Fuentes de campo magnético ....................................................................................... 54

4.5 Ley de Ampere ............................................................................................................. 55

4.6 Ley de Faraday ............................................................................................................. 55

4.7 Ecuaciones de Maxwell ................................................................................................. 56

4.8 El principio de las Telecomunicaciones ......................................................................... 56

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica IV: ............................................................ 58

Actividad de aprendizaje 1 de la Unidad didáctica IV: .............................................................. 58

Actividad de Auto-evaluación de la unidad didáctica IV: .......................................................... 58

Unidad didáctica V ................................................................................................................. 59

Título de la Unidad Didáctica V: .............................................................................................. 59

Ondas Electromagnéticas....................................................................................................... 59

Introducción de la Unidad Didáctica V..................................................................................... 59

Objetivo de la Unidad Didáctica V ........................................................................................... 59

Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica V ........................................................................ 59

5.1 Ondas electromagnéticas y la velocidad de la luz .......................................................... 60

5.2 Medios de Transmisión ................................................................................................. 61

5.2.1 Medios de transmisión guiados ............................................................................... 61

5.2.2 Medios de transmisión no guiados .......................................................................... 61

5.3 Contaminación electromagnética ................................................................................... 62

5.3.1 Radiaciones ionizantes ........................................................................................... 62

5.3.2 Radiaciones no ionizantes ...................................................................................... 62

Actividad de aprendizaje 1 de la Unidad didáctica V: ............................................................... 63

Actividad de Auto-evaluación de la unidad didáctica V ............................................................ 63


6

ORIENTACIONES PARA EL USO DE LA GUÍA

Antes de empezar con nuestro estudio, debes tomar en cuenta lo siguiente:

1. Todos los contenidos que se desarrollen en la asignatura contribuyen a tu

desarrollo profesional, ética investigativa y aplicación en la sociedad.

2. El trabajo final de la asignatura será con la aplicación de la metodología de

investigación científica.

3. En todo el proceso educativo debes cultivar el valor de la constancia porque no

sirve de nada tener una excelente planificación y un horario, si no eres

persistente.

4. Para aprender esta asignatura no memorices los conceptos, relaciónalos con la

realidad y tu contexto, así aplicaras los temas significativos en tu vida personal y

profesional.

5. Debes leer el texto básico y la bibliografía que está en el syllabus sugerida por el

docente, para aprender los temas objeto de estudio.

6. En cada tema debes realizar ejercicios, para ello debes leer el texto indicado

para después desarrollar individual o grupalmente las actividades.

7. A continuación, te detallo las imágenes relacionadas a cada una de las

actividades:

Imagen

Significado

Sugerencia

Talleres

Reflexión



7

Tareas

Apunte clave

Foro

Resumen

Evaluación

8. Animo, te damos la bienvenida a este nuevo periodo académico.


8

DESARROLLO DE ACTIVIDADES

Unidad Didáctica I

Título de la Unidad Didáctica I:

ELECTRODINÁMICA

Introducción de la Unidad Didáctica I:

El término electrodinámica se utiliza para describir el movimiento de cargas eléctricas

que pasan de un átomo a otro, utilizando como medio de desplazamiento un material

conductor como, por ejemplo, un metal. La mayor parte de las aplicaciones prácticas de

la electricidad se refieren a las corrientes eléctricas tales como, la batería de una

linterna al suministrar corriente al filamento del foco o bombilla cuando el interruptor se

coloca en posición de encendido. Gran parte de electrodomésticos funcionan con

corriente alterna, en estos casos el flujo de cargas eléctricas se lleva a cabo en un

conductor, como por ejemplo un alambre de cobre por el cual fluirá la corriente eléctrica

dentro del circuito.

Cuando aplicamos a cualquier circuito eléctrico una diferencia de potencial, tensión o

voltaje, suministrado por una fuente de fuerza electromotriz, las cargas eléctricas o

electrones comienzan a moverse a través del circuito eléctrico debido a la presión que

ejerce la tensión o voltaje sobre esas cargas, estableciéndose así la circulación de una

corriente eléctrica.

En este tema se explican las leyes y relaciones más importantes que rigen el

comportamiento de las corrientes eléctricas en los conductores.

Objetivo de la Unidad Didáctica I:

Describir las variables de las diferentes leyes de la electricidad aplicando los principios

fundamentales y formulación correctamente establecida para lograr un dominio de la ley

de Ohm, la ley de Kirchhoff, alcanzando de esta manera orden, criticidad y creatividad

en la implementación de circuitos con resistores.



9

Organizador grafico de la Unidad Didáctica I:

Electrodinámica

Corriente Eléctrica

Partes de un Circuito

eléctrico básico

Ley de Ohm, Potencia y

Energía Eléctrica

Clasificación de los circuitos según sus

características

Leyes de Kirchhoff

Corriente continua

Corriente alterna

Identificar los elementos en circuitos reales

Ejercicios Aplicando la Ley de Ohm, potencia y

energía

Circuito Serie

Ley de Nodos

Circuito Paralelo

Circuito Mixto

Ley de Mallas


10

1.1 Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas a través de un conductor

dentro de un circuito eléctrico cerrado. La corriente eléctrica puede ser continua o

alterna.

1.1.1 Corriente continua

El flujo de corriente eléctrica se da en un solo sentido y se designa con las siglas DC

(Direct Current).

1.1.2 Corriente alterna

El flujo eléctrico se da en dos sentidos y se designa con las siglas AC (Alternating

Current).

1.2 Partes de un Circuito Eléctrico Básico

Fuente o generador. - Proporciona la corriente

eléctrica.

Conductores. - Permite que la corriente eléctrica

vaya de un elemento a otro del circuito.

Elementos de mando o control. - Permite abrir o

cerrar a voluntad el paso de la corriente eléctrica.

Receptores. - Son los elementos que transforman la

energía eléctrica en otro tipo de energía.



11

1.3 La ley de Ohm

En la ley de Ohm existe una relación fundamental entre las magnitudes básicas de

todos los circuitos, y es:

Es decir, la intensidad que recorre un circuito es directamente proporcional a la tensión

de la fuente de alimentación e inversamente proporcional a la resistencia en dicho

circuito, esta relación se conoce como la ley de Ohm.

Ejemplos aplicando la ley de Ohm:

Calcular la intensidad de la corriente que tiene una resistencia de y que está

alimentada por una batería de 30V.

Calcular el voltaje entre dos puntos de un circuito por el que pasa una corriente de 4A y

presenta una resistencia de 10 .

Calcular la resistencia en un circuito de corriente de 5A y tiene una diferencia de

potencial 11v.

Se plantearon ejercicios para su resolución, se deberá aplicar la ley de Ohm y

determinar los valores solicitados en cada ejercicio. Cada parámetro de

resistencia, voltaje o corriente debe estar con su respectiva unidad de medida.


12

Triangulo para facilitar la aplicación de la ley de Ohm.

1.4 Potencia Eléctrica

Es la cantidad de energía consumida por un receptor y su unidad de medida es el vatio

o watts.

1.5 Energía Eléctrica

Es la cantidad de energía consumida por un receptor en un determinado tiempo y su

unidad de medida es en vatios hora.

E= Energía [Wh]

P= Potencia [W]

t= tiempo [h]

Ejemplo:

Una bombilla de 40 W está encendida durante 10 h. Calcular la energía que ha

consumido.

P= 40 W t= 10 h E=?



13

Por una bombilla circula una corriente de 0.5 A cuando está conectada a una batería de

9 V. Calcular la energía consumida en una hora?

1.6 Clasificación de los Circuitos según sus características

Los circuitos se pueden clasificar según sus características en: circuito serie, circuito

paralelo, circuito mixto.

1.6.1 Circuito Serie

Es aquel en el que dos o más elementos se predisponen de manera que la salida de

uno es la entrada del siguiente. Cuando un dispositivo de los que se encuentran

conectados en serie falla, todos los demás se quedaran también sin energía eléctrica.

Características de los circuitos en Serie

RT= R1+ R2+ R3…… +Rn (La resistencia total será = a la suma de todas las

resistencias parciales.)

I= 0.5 A V= 9 V E=? t= 1 h

Se realizará foros constantemente sobre cada tema, para reforzar los

conocimientos que deben ser adquiridos

Revisar la plataforma Amauta constantemente ya que en este caso se enviara

ejercicios de potencia y energía para su resolución.


14

VT= V1+ V2+ V3…….+Vn (El voltaje total será = a la suma de todos los voltajes

parciales.)

IT= I1= I2= I3…………=In (La corriente total será = en todos los puntos del circuito.)

VT= 1.428 + 2.856 + 7.14 + 3.57

VT= 14.994 V

1.6.2 Circuito Paralelo

Esta conexión es la más utilizada por ser la más estable, ya que la tensión será la

misma en todos los puntos del circuito y la intensidad de corriente se divide para cada

uno de los receptores conectados. Para reconocer este tipo de conexión debemos

saber que tiene sus entradas conectadas a un mismo punto y sus salidas al otro mismo

punto.

RT= 2+ 4+ 10+ 5

RT= 21



15

Características de los circuitos en Paralelo

Al comparar los resultados de la IT intensidad total podemos evidenciar que

tienen valores aproximados, y esto se debe a que no se está trabajando con

todos los decimales al momento de realizar los cálculos, si deseamos que los

cálculos sean exactos, se debe trabajar con todos los decimales.


16

1.6.3 Circuito Mixto

Es una combinación de varios elementos conectados tanto en serie como en paralelo,

estos pueden conectarse de la manera que sea dentro del circuito, siempre y cuando se

utilicen los dos diferentes sistemas: serie y paralelo.

Características de los circuitos Mixtos

A la parte serie del circuito, se le aplica lo estudiado para los circuitos serie.

A la parte paralelo del circuito, se le aplica lo estudiado para los circuitos en paralelo.



17

1.7 Leyes de Kirchhoff

1.7.1 Primera ley de Kirchhoff o Ley de Nodos

En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma

de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma algebraica de todas las

corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

∑ I Ingresan = ∑ I salen

Nodo. - Punto del circuito donde se une más de un terminal de un componente

eléctrico.

De tal manera, se debe identificar cuáles son las corrientes que ingresan y cuáles son

las corrientes que salen del nodo. Por ejemplo:

I1 Ingresa

I2

I3

I2, I3 Salen del nodo

∑ I Ingresan = ∑ I salen I1 = I2 + I3

Al comparar los resultados de la IT, VT podemos evidenciar que tienen valores

aproximados, y esto se debe a que no se está trabajando con todos los

decimales al momento de realizar los cálculos, si deseamos que los cálculos

sean exactos, se debe trabajar con todos los decimales.

Se plantearon ejercicios de circuitos con conexión Serie, Paralelo y Mixto.

Deben resolver los ejercicios y demostrar las características de cada tipo de

circuito, y realizar la comprobación.




18

EJEMPLO:

1.7.2 Segunda ley de Kirchhoff o Ley de Mallas

La segunda ley de Kirchhoff o ley de mallas, nos dice que la sumatoria de los voltajes

dentro de un circuito cerrado tiene que ser igual a cero.



19

Ejemplo: Resolucion por Determinantes


20

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica I:

Actividad de Aprendizaje 1 de Unidad Didáctica I:

Identificar las unidades de medida básicas de electricidad, resolver circuitos mixtos y aplicar las leyes estudiadas en la unidad didáctica.

Recuerden que al resolver los ejercicios que tengan más de dos mallas o dos nodos, se encontraran con un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas, los cuales se pueden resolver mediante

Resolver ejercicios propuestos enviado a la plataforma AMAUTA, aplicando la ley de nodos y mallas de Kirchhoff.



Para la evaluación de la primera unidad deben tomar en cuenta todos los temas revisados, teoría y los ejercicios.



21

Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I:

Investigar la utilidad de la electricidad y el magnetismo en la carrera de Redes y

Telecomunicaciones y realizar un informe detallado sobre el electromagnetismo en las

telecomunicaciones.


22

Unidad didáctica II

Título de la Unidad Didáctica II:

ELECTROSTÁTICA

Introducción de la Unidad Didáctica II:

La electricidad puede existir como carga estacionaria, conocida como electricidad

estática; también puede estar en movimiento y fluyendo, conocida como corriente

eléctrica. Las partículas subatómicas tales como los protones y electrones, poseen

cargas eléctricas minúsculas. En tiempos relativamente recientes, la humanidad ha

aprendido a almacenar el poder de la electricidad. Este poder, y los muchos tipos de

circuitos y dispositivos eléctricos que el hombre ha inventado, han transformado el

mundo de manera radical. La electricidad también juega un papel importante en el

mundo natural, cuando se generan poderosos rayos que producen señales que se

desplazan a través de nuestros nervios.

El magnetismo va de la mano con la electricidad. Algunos materiales, tales como el

hierro, son atraídos por imanes, mientras que otros, como el cobre, ignoran su

influencia. Describimos el movimiento de objetos influenciados por imanes en términos

de campos magnéticos. Sabemos que los imanes tienen polo norte y polo sur, y que

polos iguales se repelan entre sí, mientras que polos opuestos se atraen. La

electricidad y el magnetismo son dos caras de una simple fuerza fundamental. Al

acelerar un imán se producirá una corriente eléctrica, si varías el flujo de electricidad, se

origina un campo magnético.



23

Objetivo de la Unidad Didáctica II: Identificar problemas de la vida diaria asociados a

la Electricidad empleando el SI, concepciones referentes a fuerzas y campos eléctricos,

mediante la formulación que nos permita la demostración de las características y clases

de cargas eléctricas en un sistema de referencia ubicado en la naturaleza del fenómeno

electrostático demostrando cooperación y participación en los temas impartidos dentro

del aulas de clases.

Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica II:

Electrostática

Conceptos Generales

Ley de Coulomb

Campo Eléctrico

Movimiento de cargas en un campo eléctrico

Flujo Eléctrico

Estructura de la Materia

Estructura del Átomo

Ejercicios aplicando la ley de Coulomb

Intensidad de Campo

Eléctrico

Principios y Formulación

Formulación para flujo

eléctrico

Ejercicios sobre

movimiento de cargas

Resolución de ejercicios

básicos

La Electrostática

Líneas de Campo

Eléctrico Principio de

Superposición


24

2.1 Conceptos Generales

Electricidad. - Movimiento de electrones a través de un conductor. El electrón es un

elemento del átomo que está cargado negativamente.

Magnetismo. - Conjunto de fenómenos atractivos y repulsivos producidos por los

imanes y las corrientes eléctricas.

El fenómeno de atracción se da entre elementos cargados negativamente y

positivamente o viceversa, es decir polos contrarios se atraen.

El fenómeno de repulsión se da entre dos elementos que tengan el mismo tipo de

carga, sea esta positiva o negativa.

Usos del magnetismo: motores, brújulas, dispositivos de almacenamiento,

telecomunicaciones, etc.

Emisor Receptor

(Tx) Medio (Rx)

Un ejemplo que cabe puntualizar es el de las redes de comunicaciones a través de las ondas electromagnéticas, siguiendo el esquema emisor, medio y receptor.



25

2.2 Estructura de la Materia

Definimos a la materia como, todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene peso.

La materia está conformada por moléculas a su vez estas están conformadas por

átomos los mismos que están constituidos por electrones y núcleo (protones y

neutrones).

2.3 Estructura del Átomo

Electrones. - Giran alrededor del núcleo en su

órbita y tienen carga eléctrica negativa.

Núcleo. - Está conformado por protones y

neutrones.

Protones. - Tiene carga eléctrica positiva.

Neutrones. - Tiene carga eléctrica neutra.

Todos los átomos de cualquier cuerpo tienen

cargas eléctricas, pero en los cuerpos predomina

la carga neutra.

La cantidad de electrones y protones en un átomo me permite determinar la carga

eléctrica de él, así tenemos que:

Si el número de electrones es mayor que el de protones el átomo tiene carga

negativa.

Si el número de protones es mayor que el de electrones el átomo tiene carga

positiva.

Si la cantidad de electrones y protones es igual el átomo tiene carga neutra.

Podemos afirmar que el proceso del electrón de girar en su órbita se origina por la

atracción que se da entre él y la carga positiva del núcleo del átomo.

2.4 La Electrostática

Es una rama de la física que estudia las interacciones entre cuerpos cargados

eléctricamente, que se encuentran en reposo.

MATERIA MOLECULAS ATOMOS

Electrones (-)

Protones (+)

Neutrones ( )

Núcleo

Electrones (-)

Protones (+)

Neutrones ( )

Núcleo


26

2.4.1 Proceso de electrización

Es un procedimiento que permite que un cuerpo que se encuentra eléctricamente

neutro adquiera carga eléctrica de algún tipo puede ser por fricción, contacto o

inducción.

Por Fricción: Se requieren dos cuerpos eléctricamente neutros,

al friccionarse entre sí produce paso de electrones de un cuerpo

a otro, aquel que reciba más electrones quedara cargado

negativamente y aquel que ceda más electrones quedara

cargado positivamente.

Por Contacto: Aquí se necesita un cuerpo previamente

cargado y otro con carga neutra y el procedimiento sería

poner los cuerpos en contacto, lo que sucede es que

mientras los cuerpos estén en contacto la carga total que

existe entre los cuerpos se divide proporcionalmente.

Por Inducción: De igual manera se requiere de un cuerpo

cargado eléctricamente y otro neutro al estar cargado uno de

los cuerpos si se lo acerca al otro cuerpo sin tener contacto se

producirá el efecto de inducción.

Realizar experimento mediante alguno de los métodos de electrización, realizar

video y enviarlo mediante correo o Whpp, se debe evidenciar que ustedes

realizan el video, es decir, deben salir como autores propios de su experimento.



27

2.5 La Ley de Coulomb

Esta ley nos describe la fuerza entre dos cargas puntuales en reposo, nos dice que, si

tenemos dos cargas puntuales Q1, Q2, situadas a una distancia d aparece una fuerza

eléctrica entre ellas tal que: la fuerza entre ambas cargas tendrá una dirección que

coincide con una línea recta imaginaria que une las dos cargas.

Ley Cualitativa. Ley Cuantitativa.

F= Fuerza (N)

k= Constante de Coulomb = 2

29109

C

Nm

q= Cargas eléctricas (C)

d= distancia (m)

CpCbPicocoulom

CnCbNanocoulom

CCmbMicrocoulo

CmCbMilicoulom

12

9

6

3

1011

1011

1011

1011

mdmDecímetro

mcmCentímetro

mmmMilímetro

3

2

3

1011

1011

1011

Algo importante que se debe tomar en consideración es que 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.




28

Ejemplos:

Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1= 5 C y q2= 16 C que

se encuentran en reposo y a una distancia de 2 m.

Determinar la fuerza que actúa sobre las cargas eléctricas q1= 18 C y q2= - 25 C

que se encuentran a una distancia de 3m.

Los signos de las cargas eléctricas únicamente son utilizados para determinar si

las fuerzas “F” son de atracción o repulsión. Cabe recalcar que cargas con

signos iguales se repelen y cargas con signos diferentes se atraen

Desarrollar ejercicios propuestos en la plataforma AMAUTA, en el cual

encontraran ejercicios planteados referentes a la Ley de Coulomb, recuerden

colocar las unidades de medida e interpretar sus respuestas.





29

2.6 Campo Eléctrico

Definición. - Lugar del espacio en donde interactúan las fuerzas eléctricas.

2.6.1 Intensidad del Campo eléctrico.

La intensidad del campo eléctrico (E→) en un punto es una magnitud vectorial que

representa la fuerza eléctrica (F→) que actúa por unidad de carga testigo (q), situada

en dicho punto. Mientras más cerca estén las cargas eléctricas mayor será la

Intensidad.

F= Fuerza [N]

q= Carga eléctrica [C]

E= Intensidad del Campo [N/C]

2.6.2 Líneas de Campo Eléctrico

Las líneas de campo eléctrico son abiertas, salen siempre de las cargas positivas o del

infinito y terminan en el infinito o en las cargas negativas. El número de líneas que salen

de una carga positiva o entran en una carga negativa es proporcional a dicha carga.

F= q. E


30

Entre dos cargas de la misma polaridad las líneas de campo eléctrico nunca se tocarán.

Si entre las cargas eléctricas se determina una distancia, la formula a emplearse sería

la siguiente:

E= Intensidad [N/C]

K= Constante de Coulomb

q= Carga Eléctrica [C]

r= Distancia [m]

2

2

C

Nm

CARGA POSITIVA CARGA NEGATIVA

En la figura se muestran las líneas de campo de

una carga POSITIVA, se muestra claramente que

las líneas de campo (flechas) van “hacia

afuera” de la carga.

En la figura se muestran las líneas de campo de

una carga NEGATIVA, se muestra claramente

que las líneas de campo (flechas) van “hacia

dentro” de la carga.

Líneas de campo eléctrico alrededor de dos cargas:

una positiva y una negativa.



31

Ejercicios:

1.- Hallar la intensidad del campo eléctrico en el aire generado por una carga q= 5 NC a

una distancia de 30 cm.

R// la intensidad del campo eléctrico a una distancia de 30 cm es de 500

La dirección de las líneas de campo se indica por una flecha y es igual al vector

E (intensidad de campo eléctrico). Es importante conocer que dos líneas de

campo no se pueden cruzar entre sí.



Revisar la plataforma amauta, se enviara ejercicios sobre intensidad de campo

eléctrico y demás parámetros, los cuales deberán despejar su formula general.


32

2.7 Principio de Superposición

El principio de superposición sucede cuando dos o más cargas ejercen fuerza

simultáneamente sobre una tercera carga, la fuerza total es la suma vectorial de las

fuerzas o Intensidades (E) que las dos cargas ejercen individualmente, tal como se

muestra en la fórmula.

Ejemplos con superposición:

Se tiene dos cargas fuente q1= 5 x 10-6 C, q2= 2,5 x 10-6 C como se muestran en la

figura ¿Calcular la intensidad del campo eléctrico en el punto P suponiendo que esta es

una carga de prueba y está ubicada en el origen del plano cartesiano?

R// La intensidad total en el punto “P” es igual a 48600

FT= F1 + F2 + F3 +….. Fn Sumatoria de Fuerzas

ET= E1 + E2 + E3 +….. En Sumatoria de Intensidades

Es importante identificar que una carga de prueba SIEMPRE la consideraremos

de signo positivo, y de esa manera determinaremos si se atrae o repele con

respecto a las demás cargas del sistema.



33

2.8 Movimiento de cargas en un Campo Eléctrico Uniforme.

Para establecer un campo eléctrico uniforme las líneas de campo deben ser todas en la

misma dirección y con la misma separación. Esta condición se logra al colocar dos

placas con signo contrario a una misma distancia.

Si en un campo existe una fuerza neta, en alguna dirección también existirá una

aceleración por lo que la velocidad no es constante y estaríamos hablando del

movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

En Física sabemos que F=m*a (Fuerza= masa*aceleración) por lo tanto:

Si recordamos las ecuaciones del Movimiento uniformemente acelerado, la velocidad de

la carga será:

Y la posición de la partícula:


34

Ejemplos con movimiento de partículas:

Un electrón se encuentra en reposo en un campo eléctrico uniforme con una intensidad

de campo de 2x10-4 N/C creado por dos planos paralelos con cargas opuestas, situadas

a 3cm de distancia. Inicialmente el electrón se encuentra en el plano negativo ¿Con que

velocidad llegara al plano positivo?

R// El electrón tendría una VF al llegar a la placa positiva de 14521,080 m/s.

Revisar la Plataforma Amauta se enviara ejercicios sobre movimiento de

partículas en campos eléctricos uniformes.



35

2.9 Flujo Eléctrico

El flujo eléctrico se representa por medio del número de líneas de campo eléctrico que

pasa a través de alguna superficie, por ejemplo:

Como se aprecia en las figuras anteriores el número de líneas de campo que pasan a

través de una superficie determinada, depende de la orientación de esta superficie.

El flujo del campo eléctrico a través de cualquier superficie cerrada es igual a la carga

que contenga dentro de la superficie. Dividido por la constante o permitividad.

C

NE

mA

C

Nm

2

2

Flujo Eléctrico

Área

Intensidad de Campo Eléctrico

= A. E




36

Si la superficie considerada no es perpendicular al campo y esta forma un ángulo con el

campo eléctrico, el número de líneas que cruzan el área “A” la cual es perpendicular al

campo A’ y el flujo será:

Ejemplos:

1) El campo eléctrico vertical de 2X104 N/C se encuentra sobre la superficie de la

tierra, un camión que puede considerarse como un rectángulo de

aproximadamente de 6m de lago y 3m de alto viaja a lo largo de un camino

inclinado de 10° hacia abajo. Determine el flujo eléctrico a través de la base

interior del camión.

= E. A. Cos



37

R // El flujo eléctrico a través de la base interior del camión con las dimensiones antes

descritas y un campo eléctrico de 2x104N/C, es igual a 354530,79Nm2/C.

2) Un disco cuyo radio mide 10 cm está orientado con su vector unitario normal

“n” formando un Angulo de 30° con respecto a un campo eléctrico uniforme “E”

cuya magnitud es de 2x103N/C.

a) Cuál es el flujo eléctrico a través del disco.

b) Cuál es el flujo a través del disco si este se orienta de modo que su normal sea

perpendicular a la intensidad.

c) Cuál es el flujo a través del disco si su normal es paralela a la intensidad.


38

R// El flujo eléctrico que pasa a través de la esfera es igual a 54.386 Nm2/C cuando está

en un ángulo de 30°, 0 Nm2/C cuando está en un ángulo de 90°, 62.8 Nm2/C cuando

está en un ángulo de 0°

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica II:

Actividad de aprendizaje 1 de la Unidad didáctica II:

Plantear 3 ejercicios propios sobre cada tema tratado, resolverlos y enviarlos

mediante correo electrónico.

Actividad de Auto-evaluación de la unidad didáctica II:

Realizar un informe detallado de los temas revisados en la unidad didáctica II, con

ejemplos aplicados.

Resolver los ejercicios planteados en la plataforma AMAUTA sobre la Ley de Coulomb, Movimiento de cargas en campos eléctricos y flujo eléctrico, tomar en cuenta que las evaluaciones son muy similares a los ejercicios propuestos.

En esta etapa de estudio debemos prepararnos para la evaluación de fin de la

unidad y también la evaluación del primer parcial. Repasen los ejercicios

realizados y la teoría revisada.





39

Unidad Didáctica III

Título de la Unidad Didáctica III:

POTENCIAL ELÉCTRICO Y CAPACITORES

Introducción de la Unidad Didáctica III:

Los capacitores son elementos importantes que se encuentran en los circuitos

eléctricos y electrónicos. Estos dispositivos son conocidos como elementos pasivos,

solo son capaces de absorber energía eléctrica. A diferencia de un resistor que disipa

energía, los capacitores la almacenan y la regresan al circuito al que están conectados.

Un capacitor está conformado por dos placas metálicas, enfrentadas y separadas por

un dieléctrico por una mínima distancia, siendo el dieléctrico un material no conductor

de electricidad.

La magnitud del valor de capacidad de un capacitor es directamente proporcional al

área de sus placas e inversamente proporcional a la distancia que las separa, es decir,

cuanto mayor sea el área de las placas, mayor será el valor de capacidad, y cuanto

mayor sea la distancia entre las placas, mayor será la aislación o tensión de trabajo del

capacitor, aunque el valor de capacidad disminuye proporcionalmente cuanto más

separadas estén las placas.

En cuanto a la energía potencial eléctrica, es la energía que tiene una carga eléctrica

debido a su posición en relación con otra u otras cargas eléctricas, el movimiento de las

cargas eléctricas se debe a esta energía. Al separar o juntar dos cargas eléctricas a

una distancia “r” dentro de sus campos eléctricos, se está quitando o dando a las

cargas eléctricas potencial energético, una respecto a la otra. Al soltar esas cargas, van

a atraerse o repelerse, liberando esa energía eléctrica adquirida, también es similar a

dos imanes, pero los imanes será energía magnética.

ENERGÍA

POTENCIAL ELÉCTRICA

CAPACITORES


40

Objetivo de la Unidad Didáctica III:

Resolver problemas del entorno natural que impliquen aspectos relacionados a la

Energía Eléctrica y Capacitancia, mediante la aplicación de criterios sobre potencial,

diferencia de potencial, principios de la conservación de la energía almacenada en

capacitores cargados y las combinaciones de los mismos en circuitos mixtos para la

experimentación de procesos sistémicos en los que se simulen circuitos de capacitores

en serie y en paralelo, desarrollando ética investigativa al desarrollar proyectos,

trabajos, tareas que son medios para su profesionalización.

Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica III:

Potencial Eléctrico y

Capacitores

Potencial

Trabajo para trasladar

una carga

El Capacitor

Potencial Eléctrico

Energía Potencial

Resolución de ejercicios y

determinar el trabajo realizado

Capacitor de Placas

Paralelas

Campo Eléctrico entre

las placas Capacitores

conectados en Serie y

Paralelo



41

3.1 Potencial eléctrico y Energía Potencial

3.1.1 Potencial Eléctrico

Es una magnitud escalar que nos permite obtener una medida del campo eléctrico en

un punto determinado y está dada por la siguiente formula.

V= Potencial Eléctrico

EP= Energía potencial

q= Carga

3.1.2 Energía Potencial

Capacidad para realizar un trabajo.

Ejemplos:

Cuál es el potencial eléctrico creado por una carga fuente de -2 mC en un punto

situado a 5m de ella en el vacío.

R// El potencial eléctrico de una carga es

Calcular la energía potencial de un sistema formado por 2 partículas cuyas cargas

eléctricas de prueba y fuente son iguales a q=2uC Q= 4uC respectivamente y se

encuentran separadas a una distancia de 200cm.

V=


42

R// La energía potencial es de 0.036 Nm

Calcular el potencial eléctrico de una carga que adquiere una energía

R// El potencial eléctrico de una carga es de 62.500 V

3.2 Energía potencial de un sistema de más de dos partículas

Si en lugar de poseer dos cargas puntuales, disponemos de más cargas, podemos

calcular la energía potencial sumando algebraicamente la energía potencial entre cada

pareja de cargas. Por ejemplo. Si disponemos de 3 cargas q1, q2, q3 se obtiene la

siguiente expresión.

Revisar la plataforma Amauta, se enviara ejercicios propuestos sobre Potencial

Eléctrico. No se olviden de colocar las unidades de medida e interpretar las

respuestas de cada ejercicio planteado.



43

Ejemplo:

Cuál es la energía potencial de un sistema formado por 3 partículas cuyas cargas son

dos positivas y una negativa con una magnitud igual a 2 uC que se encuentran

ubicados en los vértices de un triángulo equilátero con un lado igual a 3 cm.

R// La energía potencial de las tres cargas es igual a -1.2 Nm

3.3 Trabajo realizado para trasladar una carga desde un punto “A” a otro “B”

El trabajo que debe realizar un campo eléctrico para trasladar una carga “q” desde un

punto “A” a otro “B” dentro del campo, se obtiene por medio de la siguiente expresión:

W= Trabajo [J], se mide en Joule.

q= Carga [C], se mide en Coulomb.

VA= Voltaje punto A [V], se mide en Voltios.

VB= Voltaje punto B [V], se mide en Voltios.

Datos: q= C

r= 0.02m


44

Ejemplos:

Calcular el trabajo realizado para mover una partícula de 10 uC entre los puntos A y B,

sabiendo que el potencial eléctrico en el punto A es igual a 8V y en el punto B= 4V

R// El trabajo realizado dentro del campo eléctrico es

Una carga de 4 uC se mueve del punto A al B, determinar la diferencia del potencial

VAB si la distancia del punto A la carga es de 20cm y la distancia del punto B a la

carga es de 40cm. Determinar el valor del trabajo realizado por el campo eléctrico al

trasladarse la carga entre estos dos puntos.

R// El valor de trabajo es de



45

3.4 El Capacitor

Un capacitor o condensador es un elemento capaz de almacenar energía eléctrica en

un corto tiempo. El capacitor está compuesto internamente por dos conductores

llamados placas, separadas entre sí por una lámina utilizada para el almacenamiento

de cargas eléctricas, su unidad de medida son los Faradios y su simbología es la

siguiente:

C= capacitores [F]

Tipos de Capacitores.

1. Capacitor de placas paralelas.

2. Capacitor cilíndrico.

3. Capacitor esférico.

3.4.1 Capacitor de Placas Paralelas

Para el capacitor de placas paralelas, la capacitancia se puede calcular con la siguiente

formula:

C= Capacitancia [F], se mide en Faradios.

= Permitividad

A= Área de cualquiera de las placas del capacitor [m2], se mide en metros al cuadrado.

d= Separación entre las placas del capacitor [m], se mide en metros.

3.4.2 Campo eléctrico entre las placas

Los capacitores de placas paralelas que tienen cargas iguales y opuestas crean un

campo uniforme donde:

E= Campo eléctrico


46

Ejemplos:

Dos planos paralelos cargados están separados 2cm y entre ellos existe una

distancia de potencial de 5000 V ¿Cuál es el campo eléctrico que existe entre los

planos?

R// El campo eléctrico que existe entre los dos planos es de

Dos planos paralelos tienen una intensidad de campo eléctrico igual a 750 y se

encuentran separadas entre sí por una distancia de 125 mm ¿Cuál será la

diferencia del potencial entre los planos?

R// La diferencia del potencial entre dos planos es de

Las placas paralelas de un capacitor están separadas por una distancia de 3.28 mm y

cada una tiene una área de 12.2 . Cada placa tiene una carga con magnitud igual a



47

Cuál es la capacitancia.

Cuál es la diferencia de potencial entre las placas.

Cuál es la magnitud de campo eléctrico entre las placas.

R// La capacitancia es de

R// La diferencia del potencial entre las placas es de

R// La magnitud de campo eléctrico entre las placas es de

Se realizará foros constantemente sobre cada tema mediante la plataforma

AMAUTA, para reforzar los conocimientos que deben ser adquiridos

Con el fin de que los temas no sean tan extensos se realizaran lecciones

constantemente.

Revisar la plataforma Amauta, deben realizar ejercicios para calcular la

capacitancia entre las placas de un capacitor.


48

3.5 Condensadores en Serie

La capacidad total de los capacitores conectados en serie se calcula sumando las

inversas de cada una de las capacidades y calculando la inversa del resultado. Es

decir:



49

3.6 Condensadores en Paralelo

La capacidad total de los capacitores en paralelo se calcula sumando las capacidades

de cada uno de los capacitores.

Resolver los siguientes ejercicios sobre capacitores conectados en serie, paralelo, mixtos y potencial eléctrico, los ejercicios estarán subidos en la

plataforma AMAUTA.




50

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica III:

Actividad de aprendizaje 1 de la Unidad didáctica III:

Resolver ejercicios planteados por ustedes, se debe realizar 2 ejercicios por cada tema

revisado y enviarlos mediante correo electrónico.

Actividad de Auto-evaluación de la unidad didáctica III:

Investigación acerca de los usos de capacitores en las telecomunicaciones.

La lección de fin de unidad será únicamente a partir de la última prueba hasta el

último tema revisado.



51

Unidad didáctica IV

Título de la Unidad Didáctica IV:

Magnetismo

Introducción de la Unidad Didáctica IV:

Una de las fuerzas más importantes de la Física es el Magnetismo, en esta unidad

revisaremos temas como fuentes de campo magnético, las leyes principales como la de

Ampere, Bio Savart, Gauss, Faraday para el campo magnético y las ecuaciones de

Maxwell.

Los imanes producen un campo magnético fuera y dentro del mismo, como se observa

en la figura:

El campo magnético hace referencia a que determinados materiales o partículas

experimentan una fuerza de atracción o repulsión al estar en las inmediaciones del

campo, esto quiere decir que el imán es capaz de generar una fuerza a distancia o, en

otras palabras, sin contacto directo.

Una carga o un conjunto de cargas en movimiento (es decir, una corriente eléctrica)

producen un campo magnético. A continuación, una segunda corriente o carga en

movimiento responde a ese campo magnético, con lo que experimenta una fuerza

magnética.

Objetivo de la Unidad didáctica IV: Clasificar los diversos fenómenos Magnéticos que

se provocan en la naturaleza por medio de leyes o principios de Electromagnetismo y la

utilización de magnitudes y fórmulas para la obtención de características en los campos


52

y fuerzas magnéticas en el movimiento de partículas cargadas, demostrando constancia

y exactitud en el uso de las leyes y principios del magnetismo.

Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica IV:

Magnetismo

Campo Magnético

Principales Leyes

Análisis e

Interpretación de las

ecuaciones de Maxwell

Fuentes de Campo

Magnético

Inducción Magnética

Ley de Biot Savart y

resolución de ejercicios

Flujo Magnético

Ley de Ampere y

resolución de ejercicios

Ley de Faraday, resolución de

ejercicios



53

4.1 Magnetismo

Es una propiedad física que se da entre sustancias magnéticas. Una corriente eléctrica

puede generar un campo magnético, dependiendo de la dirección de la corriente, la

aguja se mueve hacia un lado o hacia el otro, es decir, que se invierte el campo

magnético generado. La imantación y la corriente eléctrica son dos fenómenos

relacionados.

4.2 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. Esta

fuente puede ser un imán, una carga en movimiento o una corriente eléctrica. Siempre

que exista alguno de estos elementos, habrá un campo magnético a su alrededor, es

decir, un campo de fuerzas magnéticas.


54

Una característica fundamental de los campos magnéticos es que son dipolares,

poseen un polo norte y un polo sur, a los que también se les dice comúnmente polo

positivo y polo negativo. Las líneas de campo magnético salen del polo norte y llegan al

polo sur.

4.3 Fuentes de campo magnético

Corriente eléctrica

Ley de Biot Savart

Ley de Ampere

Un campo magnético tiene dos fuentes que la originan. Una de ellas es una corriente

eléctrica de conducción, que da lugar a un campo magnético estático. Por otro lado,

una corriente origina un campo magnético variante en el tiempo, incluso aunque aquella

sea estacionaria. La relación entre el campo magnético y una corriente eléctrica está

dada por la ley de Ampere.

4.4 Ley de Biot Savart

En 1919 los científicos franceses Jean- Baptiste Biot y Félix Savart descubrieron la

relación entre una corriente y el campo magnético que esta produce. Esta es la

ecuación que determina el cálculo de la ecuación magnética en función de la corriente

eléctrica:



55

4.5 Ley de Ampere

La ley que nos permite calcular campos magneticos a partir de las corrientes electricas

es la Ley de Ampere. Fue descubierta por Andre Ampere en 1826 y su formula es:

La Integral del primer término es la circulación o integral de línea de campo magnético a

lo largo de una trayectoria cerrada.

Donde:

µ0 es la permeabilidad del vacío

ds es un vector tangente a la trayectoria elegida en cada punto

I es la corriente neta que atraviesa la superficie delimitada por la trayectoria, y será

positiva o negativa según el sentido con el que atraviese a la superficie.

4.6 Ley de Faraday

Esta ley nos dice acerca de la variación del campo magnético, cuando este cambia

produce un campo eléctrico que se representa en fuerza electromotriz, como existe un

campo eléctrico aparecerá una corriente, todo esto gracias al campo magnético.

Donde:

N= Numero de vueltas

Φ= BA = Flujo Magnetico

B= Campo magnetico externo


56

A= Area de la bobina

El signo menos denota la ley de Lenz, Fem(Fuerza Electromotriz), es el termino para el

voltaje generado o inducido.

4.7 Ecuaciones de Maxwell

Las ecuaciones de Maxwell en forma integral:

No debemos asustarnos al ver los símbolos de las ecuaciones anteriormente revisadas,

hay que decir que Maxwell es reconocido universalmente como el padre de las

telecomunicaciones modernas. Para comprender mejor el electromagnetismo no

vamos a explicar de dónde o como salen las formulas expuestas, sino que se realizara

de una manera un poco más simple como lo es desde una carga eléctrica, algo que ya

revisamos en esta guía didáctica, enseguida nos viene a la cabeza el modelo de un

átomo que tiene un núcleo formado de protones y neutrones, en torno al cual gira un

cierto número de electrones, también recordamos que los protones tienen carga

positiva y los electrones carga negativa. Todo el electromagnetismo deriva de esa

propiedad fundamental de la materia que es la carga eléctrica.

4.8 El principio de las Telecomunicaciones

Cuando se comprobó la existencia de las ondas electromagnéticas, el impacto que tuvo

Maxwell en las telecomunicaciones fue muy amplio, todos los sistemas de transmisión

de información sobre ondas electromagnéticas (con o sin cables) funciona a base de



57

desplazar cargas eléctricas de modo que su velocidad dibuje la forma de onda

oportuna. La comunicación a través de ondas se da de la siguiente manera, una antena

emisora de radio acelera las cargas de su superficie para generar ondas

electromagnéticas, esas ondas viajan a través del aire, y cuando inciden sobre la

antena de un receptor, ceden parte de su energía a las cargas eléctricas de su

superficie para ponerlas en movimiento, si se consigue que el movimiento de las cargas

en recepción sea un reflejo más o menos fiel del movimiento de cargas en emisión, se

habrá producido la comunicación.

Es importante recordar que se debe manejar una buena zona fresnel cuando se realiza un enlace en las telecomunicaciones, recordando que la obstrucción debe ser 20% o menor y como máximo un 40%. Cualquier desviación que altere el refuerzo de la Zona uno reduce la señal recibida y que debe estar en lo posible libre de obstáculos para tener una señal adecuada.




58

Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica IV:

Actividad de aprendizaje 1 de la Unidad didáctica IV:

Realizar 2 experimentos aplicando el magnetismo, realizar un video en el que se pueda

evidenciar su presencia (salir en el video como protagonista), y enviarlo por correo o

Whpp.

Actividad de Auto-evaluación de la unidad didáctica IV:

Realizar un informe detallado de los experimentos realizados.

Realizar investigación sobre el magnetismo en las telecomunicaciones y realizar un informe detallado sobre la importancia del mismo para la carrera. La tarea estará subida en la plataforma AMAUTA.

Esta Unidad es mucho más práctica que las anteriores por lo cual la evaluación de unidad será teórica-practica. La práctica puede ser un experimento.

.



59

Unidad didáctica V

Título de la Unidad Didáctica V:

Ondas Electromagnéticas

Introducción de la Unidad Didáctica V:

En esta unidad estudiaremos la propagación de las ondas electromagnéticas y la

propagación de la radiación electromagnética a través del espacio, y sus aspectos

teóricos están relacionados con la solución en forma de onda que admiten las

ecuaciones de Maxwell. A diferencia de las ondas mecánicas, las ondas

electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse.

Objetivo de la Unidad Didáctica V: Establecer los fenómenos que se provocan por

ondas electromagnéticas aplicando leyes, principios, ecuaciones en espectros

magnéticos que nos permitan la diagramación de los tipos de ondas en situaciones

problemáticas propuestas, demostrando puntualidad en la entrega de trabajos y

actividades encomendadas a su cargo.

Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica V:

Ondas Electromagnéticas

Ondas Electromagnéticas y

velocidad de la luz.

Medios de transmisión

Ejercicios Básicos

Aplicación de teorías

electromagnéticas

Medios de transmisión guiados

Medios de transmisión NO guiados

Contaminación electromagnética


60

5.1 Ondas electromagnéticas y la velocidad de la luz

Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen,

entre otras la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía. En relación a la

naturaleza de la luz, queda claro que esta se comporta como una onda

electromagnética. Todas estas se propagan en el vacío a una velocidad constante

muy alta (300000 Km/s).

Las Ondas electromagnéticas se propagan mediante oscilación de campos eléctricos y

magnéticos. Un campo eléctrico variable engendra un campo magnético variable y este

a su vez uno eléctrico, de esta forma las ondas electromagnéticas se propagan en el

vacío sin soporte material.



61

5.2 Medios de Transmisión

Los medios de transmisión son las vías por las cuales se comunican los datos.

Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio o soporte físico, se

pueden clasificar en dos grupos:

Medios de transmisión Guiados

Medios de transmisión No Guiados

5.2.1 Medios de transmisión guiados

Dentro de los medios guiados, los más utilizados en el campo de las

telecomunicaciones y la interconexión de computadores son tres:

- Cable de par trenzado

- Cable Coaxial

- Fibra óptica

5.2.2 Medios de transmisión no guiados

Los medios no guiados o comunicación sin cable transportan ondas electromagnéticas

sin usar un conductor físico, sino que se radian a través del aire. Según el rango de

frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en tres tipos:

- Ondas de Radio

- Microondas

- Infrarrojo


62

5.3 Contaminación electromagnética

La contaminación electromagnética es causada por la exposición excesiva de las

personas a emisiones electromagnéticas generadas por antenas de telefonía, lineas de

alta tensión, transformadores y otras radiaciones cuyo origen es el propio ser humano.

Estas radiaciones se clasifican en dos tipos:

Radiaciones ionizantes o radioactivas

Radiaciones NO ionizantes

5.3.1 Radiaciones ionizantes

Pueden ser en forma de alta energía: rayos X, rayos gamma o en forma de partículas:

Radiación alfa, beta, neutrones.

5.3.2 Radiaciones no ionizantes

En un rango de frecuencias más bajas que las anteriores, incluye la luz visible, rayos

infrarrojos o las radiofrecuencias, y producen efectos térmicos.

Realizar investigación sobre los medios de comunicación en las telecomunicaciones y su forma de transmisión. Realizar un informe detallado. La tarea estará subida en la plataforma AMAUTA.



63

Actividad de aprendizaje 1 de la Unidad didáctica V:

Realizar 1 conexión guiada y 1 no guiada, realizar un video en el que se pueda

evidenciar su presencia (salir en el video como protagonista), y enviarlo por

correo o Whpp.

Actividad de Auto-evaluación de la unidad didáctica V:

Realizar un informe detallado de las conexiones realizados.

En esta etapa de estudio debemos prepararnos para la evaluación del segundo

parcial. Repasen los ejercicios realizados y la teoría revisada.


AMAUTA, para reforzar los conocimientos que deben ser adquiridos.


64

BIBLIOGRAFÍA

LINARES, H. (Linares.H., 2013).H. (2013). Fisica la Enciclopedia. Peru: Rubiños

Segunda Edicion.

LLIGUICHUZHCA, D. (2018). Guia didactica Electricidad y Magnetismo. Machala.

PEREZ. TERREL. (2002). Fisica Teoria y Practica. Peru: San Marcos.

SERWAY, FAUGGHN. (2001). Fisica General. Mexico: Pearson Quinta Edicion.

TIMOTE; SALVADOR. (2008). Compendio de Fisica . Peru: San Marco

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