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FENOMENOS ELECTROMAGMETICOS

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 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 vectorialesdependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicosmacroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticosy 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.

Historia

 

Desde la antigua Grecia se conocían los fenómenos magnéticos y eléctricos pero no es hasta inicios del siglo XVII donde se comienza a realizar experimentos y a llegar a conclusiones científicas de estos fenómenos.[1] Durante estos dos siglos, XVII y XVIII, grandes hombres de ciencia como William Gilbert, Otto von Guericke, Stephen Gray, Benjamin Franklin, Alessandro Volta entre otros estuvieron investigando estos dos fenómenos de manera separada y llegando a conclusiones coherentes con sus experimentos.

A principios del siglo XIX Hans Christian Ørsted encontró evidencia empírica de que los fenómenos magnéticos y eléctricos estaban relacionados. De ahí es que los trabajos de físicos como André-Marie Ampère, William Sturgeon, Joseph Henry, Georg Simon Ohm, Michael Faraday en ese siglo, son unificados por James Clerk Maxwell en 1861 con un conjunto de ecuaciones que describían ambos fenómenos como uno solo, como un fenómeno electromagnético.

 

Las ahora llamadas ecuaciones de Maxwell demostraban que los campos eléctricos y los campos magnéticos eran manifestaciones de un solo campo electromagnético. Además describía la naturaleza ondulatoria de la luz, mostrándola como una onda electromagnética.[2] Con una sola teoría consistente que describía estos dos fenómenos antes separados, los físicos pudieron realizar varios experimentos prodigiosos e inventos muy útiles como la bombilla eléctrica por Thomas Alva Edison o el generador de corriente alterna por Nikola Tesla.[3]El éxito predicitivo de la teoría de Maxwell y la búsqueda de una interpretación coherente de sus implicaciones, fue lo que llevó a Albert Einstein a formular su teoría de la relatividad que se apoyaba en algunos resultados previos de Hendrik Antoon Lorentz y Henri Poincaré.

En la primera mitad del siglo XX, con el advenimiento de la mecánica cuántica, el electromagnetismo tenía que mejorar su formulación con el objetivo de que fuera coherente con la nueva teoría. Esto se logró en la década de 1940 cuando se completó una teoría cuántica electromagnética o mejor conocida como electrodinámica cuántica.

 

TABLA SOBRE LA UNIDADES DE LOS FENOMENOS ELECTROMAGNETICOS

  

 

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Magnitud Nombre Símbolo
longitud metro m
masa kilogramo kg
tiempo segundo s
corriente eléctrica amperio A
temperatura termodinámica kelvin K
conjunto de sustancia mole mol
intensidad luminosa candela cd

  LINEA DEL TIEMPO DE LOS FENOMENOS ELECTROMAGNETICOS

  

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ELECTRICIDAD:

 

1831, Faraday descubriera la forma de producir corrientes eléctricas

 

MAGNETISMO:

 

El primer filósofo que estudió el fenómeno del magnetismo fue Tales de Mileto, filósofo griego que vivió entre 625 a. C.

y 545 a. C.

 

LEY DE INDUCCION DE FARADAY:

 

se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde.

 

LEY DE AMPERE:

 

descubierta por André-Marie Ampère en 1826,[1] relaciona un campo magnético estático con la causa que la produce,

es decir, una corriente eléctrica estacionaria. 

 

LA TAXONOMIA

  

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La taxonomía (del griego ταξις, taxis, "ordenamiento", y νομος, nomos, "norma" o "regla") es, en su sentido más general, la ciencia de la clasificación. Habitualmente, se emplea el término para designar a la taxonomía biológica, la ciencia de ordenar a los organismos en un sistema de clasificación compuesto por una jerarquía de taxones anidados.

 

La Taxonomía Biológica es una subdisciplina de la Biología Sistemática, que estudia las relaciones de parentesco entre los organismos y su historia evolutiva. Actualmente, la Taxonomía actúa después de haberse resuelto el árbol filogenético de los organismos estudiados, esto es, una vez que están resueltos los clados, o ramas evolutivas, en función de las relaciones de parentesco entre ellos.

En la actualidad existe el consenso en la comunidad científica de que la clasificación debe ser enteramente consistente con lo que se sabe de la filogenia de los taxones, ya que sólo entonces dará el servicio que se espera de ella al resto de las ramas de la Biología (ver por ejemplo Soltis y Soltis 2003[1] ), pero hay escuelas dentro de la Biología Sistemática que definen con matices diferentes la manera en que la clasificación debe corresponderse con la filogenia conocida.

Más allá de la escuela que la defina, el fin último de la Taxonomía es organizar al árbol filogenético en un sistema de clasificación. Para ello, la escuela cladística (la que predomina hoy en día) convierte a los clados en taxones. Un taxón es un clado al que fue asignada una categoría taxonómica, al que se otorgó un nombre en latín, del que se hizo una descripción, al que se asoció a un ejemplar "tipo", y que fue publicado en una revista científica. Cuando se hace todo esto, el taxón tiene un nombre correcto. La Nomenclatura es la subdisciplina que se ocupa de reglamentar estos pasos, y se ocupa de que se atengan a los principios de nomenclatura. Los sistemas de clasificación que nacen como resultado, funcionan como contenedores de información por un lado, y como predictores por otro.

Una vez que está terminada la clasificación de un taxón, se extraen los caracteres diagnósticos de cada uno de sus miembros, y sobre esa base se confeccionan claves dicotómicas de identificación, las cuales son utilizadas en la tarea de la determinación o identificación de organismos, que ubica a un organismo desconocido en un taxón conocido del sistema de clasificación dado. La Determinación o identificación es además la especialidad, dentro de la taxonomía, que se ocupa de los principios de elaboración de las claves dicotómicas y otros instrumentos dirigidos al mismo fin.

Las normas que regulan la creación de los sistemas de clasificación son en parte convenciones más o menos arbitrarias. Para comprender estas arbitrariedades (por ejemplo, la nomenclatura binominal de las especies y la uninominal de las categorías superiores a especie, o también la cantidad de categorías taxonómicas y los nombres de las mismas) es necesario estudiar la historia de la Taxonomía, que nos ha dejado como herencia los Códigos Internacionales de Nomenclatura a cuyas reglas técnicas deben atenerse los sistemas de clasificación.

La nueva crisis de biodiversidad, los avances en el análisis del ADN, y la posibilidad de intercambiar información a través de Internet, han dado un enorme impulso a esta ciencia en la década de 2000, y han generado un debate acerca de la necesidad de hacer reformas sustanciales a los Códigos, que aún se están discutiendo. Algunos ejemplos de nuevas propuestas son la "Taxonomía libre de rangos", las "marcas de ADN" y la publicación por Internet.

 

LA BIOLOGIA ANIMAL

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 Ailuropoda melanoleuca

      Giant Panda 2004-03-2.jpg
 
De acuerdo con los análisis comparativos de ADN, evolutivamente, los pandas se separan del tronco principal de los osos hace alrededor de 17 millones de años. En aquella época el Ursavus u oso del amanecer, habitaba en Europa subtropical.

Los fósiles encontrados prueban que el panda vivió en ambientes y regiones diferentes de las que lo hace en la actualidad. Otros registros fósiles hallados hablan de la existencia de una segunda especie (hoy extinta), el Ailuropoda minor, que tenía la mitad del tamaño del panda moderno.

En 2002 fue publicado un trabajo que prueba, a través de estudios de su genoma, que el panda enfrentó una situación de cuello de botella hace 43.000 años. El cuello de botella es un fenómeno en el que la población de una especie es diezmada por lo que los ejemplares actuales descienden de un pequeño grupo de supervivientes.

El oso panda o panda gigante (Ailuropoda melanoleuca) es una especie de mamífero del orden Carnivora y, aunque hay una gran controversia al respecto, los últimos estudios de su ADN lo engloban como miembro de la familia de los osos (Ursidae), siendo el oso de anteojos su pariente más cercano, si bien este pertenece a la subfamilia de los tremarctinos. Por otro lado, el panda rojo pertenece a una familia propia e independiente; Ailuridae. Nativo de China central, el panda gigante habita en regiones montañosas como Sichuan y el Tíbet, hasta una altura de 3.500 metros.

Está en peligro crítico de extinción; la especie está muy localizada. Con 1.600 viviendo en las selvas y 188 en cautiverio (estadísticas 2004 - 2005), reportes demuestran que la cifra de pandas viviendo en libertad va en aumento.[2] El oso panda es el símbolo de WWF (Fondo mundial para la protección de la naturaleza) desde 1961.

El principal alimento del panda es el bambú (en torno al 99% de su dieta),[3] aunque también se alimenta de plantas como el lirio, raíces, bulbos, huevos y otros animales tales como roedores y algunas aves además de otros pequeños mamíferos[cita requerida]. Es un buen trepador, aunque rara vez se le ve en los árboles. Se adapta a la cautividad y gracias a su pelaje soporta fácilmente las condiciones invernales de su hábitat.

 
Nombre

El nombre del panda en chino significa gran oso-gato (chino simplificado: 大熊猫, chino tradicional: 大熊貓, pinyin: dàxióngmāo), aunque también se lo denomina oso fajado (huaxiong). Este nombre se debe a que, a diferencia de las demás especies de oso, el panda posee pupilas verticales, que recuerdan a la de los gatos.

La palabra panda (como se lo llama en occidente) es de origen incierto, aunque se cree que proviene de una lengua del Himalaya, (posiblemente nepalí). Este nombre fue heredado del panda rojo, Ailurus fulgens, con el que se le emparentó durante mucho tiempo, por tener zarpas similares. Cuando esta relación fue descartada se le dio su nombre científico Ailuropoda melanoleuca que significa pie como el 'panda rojo' - negro y blanco.

 

Popularidad

 

El panda se conoció en Occidente en 1869, cuando un cazador llevó una piel al misionero jesuita vasco-francés Armand David. En 1936, Ruth Harkness llevó a los Estados Unidos un cachorro de panda, dando inicio a la pasión occidental por el animal. De 1936 a 1946, 14 pandas fueron llevados de la China por extranjeros. En 1946, esta actividad quedó prohibida. A partir de 1957, China comenzó a distribuir pandas como demostración de buena voluntad. Esta acción cesó por las leyes chinas de 1990 que consideraban que todo animal, incluyendo células reproductivas eran propiedad de China. Además los zoológicos interesados en obtener individuos en calidad de "préstamo", están sujetos a la firma de contratos sin garantías para ellos, por díez años a un coste de entre 1 y 2 millones de dólares américanos por año.

 Clasificación

Durante mucho tiempo, el panda gigante, junto al panda rojo, fue incluido en la familia de los prociónidos, la misma de los mapaches. Pruebas genéticas recientes lo colocan en la familia de los osos (Ursidae),[4] [5] siendo su pariente más cercano el oso de anteojos de América del Sur.

 

Existen dos subespecies de panda:

Ailuropoda melanoleuca melanoleuca - a la que pertenece la mayor parte de la población de pandas; se encuentra en las regiones montañosas de Sichuan.

Ailuropoda melanoleuca qinlingensis - vive en las montañas Qinling en Shaanxi a 1.300–3.000 msnm. Se distinguen de la variedad de Schiuan por tener una coloración distinta (marrón claro y oscuro) y una cabeza más pequeña con molares más largos.

El primer intento de clasificación, por Armand David, puso al panda bajo el género Ursus, llamándolo Ursus melanoleucus en 1869. En 1870, Alphonse Milne-Edwards rebautizó al animal con el nombre actual.

De acuerdo con los análisis comparativos de ADN, evolutivamente, los pandas se separan del tronco principal de los osos hace alrededor de 17 millones de años. En aquella época el Ursavus u oso del amanecer, habitaba en Europa subtropical

 

Los fósiles encontrados prueban que el panda vivió en ambientes y regiones diferentes de las que lo hace en la actualidad. Otros registros fósiles hallados hablan de la existencia de una segunda especie (hoy extinta), el Ailuropoda minor, que tenía la mitad del tamaño del panda moderno.

En 2002 fue publicado un trabajo que prueba, a través de estudios de su genoma, que el panda enfrentó una situación de cuello de botella hace 43.000 años. El cuello de botella es un fenómeno en el que la población de una especie es diezmada por lo que los ejemplares actuales descienden de un pequeño grupo de supervivientes.

 

 

 

       
Magnitud Nombre especial Símbolo Equivalencia
ángulo plano radián rad 1
ángulo sólido steradian sr 1
velocidad angular     rad/s
aceleración angular     rad/s2
frecuencia hertz Hz s-1
velocidad     m / s
aceleración     m / s2
fuerza newton N kg m / s2
presión pascal Pa N / m2
energía, trabajo, calor julio J kg m2 / s2, N m
potencia watio W kg m2 / s3 ,J/s
densidad de flujo de potencia     W / m2
momento lineal, impulso     kg m/s, N s
momento angular     kg m2/s, N m s
carga eléctrica culombio C A s
potenciál eléctrico, fem voltio V W / A, J / C
flujo magnético weber Wb V s
resistencia ohm, ohmio W V / A
conductancia siemens S A /V, W-1
inductancia henrio H Wb / A
capacitancia faradio F C / V
fuerza de campo eléctrico     V / m, N /C
desplazamiento eléctrico     C / m2
fuerza de campo magnético     A / m
densidad de flujo magnético tesla T Wb/ m2 , N/(A m)
temperatura Celsius grados Celsius ºC K
flujo luminoso lumen lm cd sr
iluminación lux lx lm/m2
radioactividad becquerel Bq s-1
Por taxonormal902.over-blog.es
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