Electromagnetismo

En Ingeniería y Ciencias Físico Matemáticas del IPN el electromagnetismo es un solo tema que cubre desde el campo magnético hasta la inducción y la luz como onda electromagnética. A diferencia del temario de Médico Biológicas, que lo separa del tema de inducción y ondas, aquí todo va junto y con más peso en el movimiento de partículas cargadas.

Qué debes dominar

• Campo magnético: B en teslas; líneas cerradas, sin monopolos.
• Fuerza de Lorentz: F = q · v · B · sen θ, perpendicular a v y a B.
• Movimiento circular de una carga: r = m · v / (q · B).
• Fuentes del campo: alambre recto, B = μ₀ · I / (2π · r), espira y solenoide.
• Inducción: ley de Faraday, ley de Lenz, generadores y transformadores.
• Ondas electromagnéticas: c = f · λ y el espectro, de radio a rayos gamma.

Ejemplo: un electrón (q = 1.6 × 10⁻¹⁹ C, m = 9.11 × 10⁻³¹ kg) entra a 10⁶ m/s perpendicular a un campo de 0.01 T. La fuerza es 1.6 × 10⁻¹⁵ N y, como es siempre perpendicular a la velocidad, no cambia su rapidez sino su dirección: describe un círculo de radio 9.11 × 10⁻³¹ · 10⁶ / (1.6 × 10⁻¹⁹ · 0.01) ≈ 5.7 × 10⁻⁴ m, es decir, 0.57 mm.

Cómo practicarlo

Con una partícula que entra a un campo, de la que se pide la trayectoria o el radio; con situaciones de imán y bobina para aplicar Faraday y Lenz; y con preguntas del espectro electromagnético ordenado por frecuencia o energía.

Errores comunes

• Suponer que la fuerza magnética realiza trabajo y acelera la partícula en su dirección de avance.
• Olvidar que la regla de la mano derecha se invierte para cargas negativas.
• Pensar que una carga en reposo siente fuerza magnética.
• Ignorar el signo negativo de la ley de Lenz.