Bioelectricidad

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Bioelectricidad

  1. 1. BIOELECTRICIDAD<br />
  2. 2.
  3. 3.
  4. 4.
  5. 5. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO<br /><ul><li>Ambar y Vidrio al frotarse con materiales como la seda o la piel = atraen objetos pequeños
  6. 6. Magnetita atrae pequeños trozos de hierro
  7. 7. Leyes básicas descubiertas
  8. 8. 1784 Charles Coulomb = objetos cargados
  9. 9. 1831 Michael Faraday = inducción magnética</li></li></ul><li>LEY DE COULOMB<br /><ul><li>La electricidad es una fuerza que actúa a distancia entre dos objetos, donde sus cargas son q1 y q2
  10. 10. Unidad de carga es el coulomb (C)
  11. 11. La fuerza eléctrica entre dos objetos con cargas q1 y q2 separadas por una distancia r es dada por la ley de coulomb :</li></li></ul><li>q1<br />f1<br />q1<br />f1<br />-<br />+<br />f2<br />q2<br />r<br />r<br />+<br />+<br />q2<br />f2<br /> Fe = +K /(q1*q2) / r2<br /><ul><li>K = constante eléctrica universal = </li></ul> 9 x 109 N-m2/C2<br /><ul><li>La fuerza eléctrica puede ser repulsiva o atractiva</li></li></ul><li><ul><li>Si existe un medio, se suele introducir la permitividad eléctrica del medio </li></li></ul><li><ul><li>Al frotar dos cuerpos, se transfiere algo de carga de uno al otro, pero la carga total del sistema aislado se conserva : Conservación de la carga
  12. 12. La carga de un cuerpo es siempre el múltiplo de la carga del electrón e = 1.602x10-19 C
  13. 13. La carga de N electrones es q = -Ne(negativa)
  14. 14. La de N protones es q = Ne(positiva)
  15. 15. Atomo es neutro (carga nula)</li></li></ul><li><ul><li>Los materiales se pueden clasificar de acuerdo a la capacidad que tienen para conducir la carga :
  16. 16. Conductores : metales, cuerpo humano. Los electrones externos de los átomos se desplazan con facilidad
  17. 17. Aislantes o dieléctricos : vidrios, plásticos, membranas biológicas. Los electrones están más ligados
  18. 18. Semiconductores : las propiedades eléctricas cambian agregando pequeñas cantidades de otros elementos (dopaje)</li></li></ul><li>CAMPO ELECTRICO<br /><ul><li>La fuerza F que ejerce el conjunto de cargas sobre cualquier otra carga positiva q en el punto P es la suma vectorial de las fuerzas F1, F2, F3,..., que cada carga ejerce individualmente sobre q.</li></ul> E = F / q<br /><ul><li>El vector E es el campo eléctrico en el punto P producido por las cargas fuente</li></li></ul><li>Unidad de E es newton por coulomb (N/C)<br />Campo eléctrico es un concepto que permite pensar en la fuerza que ejercería una configuración de cargas sobre una carga en un punto<br />
  19. 19.
  20. 20.
  21. 21. DIPOLO ELECTRICO<br /><ul><li>Dos cargas iguales de signo opuesto separadas a una distancia d
  22. 22. La carga total es nula pero el campo creado no es cero</li></li></ul><li>POTENCIAL ELECTRICO<br /><ul><li>El potencial eléctrico (V) en un punto es el Trabajo requerido para mover una carga unitaria q (energía o trabajo por unidad de carga) desde ese punto hasta el infinito, donde el potencial es 0. Matemáticamente se expresa por: V = W / q</li></li></ul><li>CONDENSADORES<br /><ul><li>Elemento de circuito pasivo que consta de dos superficies conductoras separadas por una lámina aislante
  23. 23. Diferencia de potencial entre las placas de un condensador plano : </li></li></ul><li><ul><li> es la permitividad eléctrica del material entre las placas. El campo eléctrico E esta dirigido hacia potenciales decrecientes. </li></ul> V = Va - Vb<br />
  24. 24. <ul><li>La capacidad de un condensador es la constante de propiedades C entre la carga q y el potencial V
  25. 25. C depende del área y separación entre las placas y las propiedades dieléctricas del material entre las placas</li></li></ul><li><ul><li>Material aislante en presencia de un campo eléctrico
  26. 26. Las cargas no pueden moverse libremente. Se agrupan en dipolos que se orientan (polarizan) en presencia del campo</li></li></ul><li><ul><li>Materiales conductores en presencia de un campo eléctrico
  27. 27. Cargas se pueden mover libremente
  28. 28. En el interior de un conductor en equilibrio el campo eléctrico es nulo, potencial interior es constante.
  29. 29. Las cargas en un conductor </li></ul> en equilibrio se distribuyen <br /> sobre su superficie. <br /> Cargas se concentran en las puntas<br />
  30. 30. LEY DE OHM<br /><ul><li>Primera Ley de Kirchhoff
  31. 31. Segunda Ley de Kirchhoff
  32. 32. Las reglas para sumas en serie y paralelo se aplican a la resistencia de fluidos. El sistema circulatorio del cuerpo es una red de vasos en serie y paralelo</li></li></ul><li><ul><li>Intensidad de corriente (I) es la cantidad de carga que circula por el conductor por unidad de tiempo
  33. 33. Resistencia depende del material y de su forma</li></li></ul><li><ul><li>Por ejemplo, se muestran dos vasos sanguíneos de resistencias R1 y R2 conectados en paralelo. Supongamos que p = pb – pa y es la diferencia de presión entre los puntos a y b. El flujo de fluido Q que pasa por los dos vasos esta dato por Q = p/R</li></li></ul><li>
  34. 34. Ley de nodos o ley de corrientes de Kirchhoff<br />KCL - Kirchoff'sCurrentLaw - en sus siglas en inglés o LCK, ley de corriente de Kirchoff, en español)<br />En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en el tiempo, la suma de la corriente entrante es igual a la suma de la corriente saliente.<br />Donde Ie es la corriente entrante e Is la corriente saliente. <br />De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo (entrantes y salientes) es igual a 0 (cero).<br />
  35. 35. Ley de mallas o ley de tensiones de Kirchhoff<br />(KVL - Kirchoff'sVoltageLaw - en sus siglas en inglés. LVK - Ley de voltaje de Kirchoff en español.)<br />En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión. <br />Donde, V+ son las subidas de tensión y V- son las caídas de tensión.<br />De forma equivalente, En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0 (cero).<br />
  36. 36. LEY DE JOULE<br />Ley de Joule<br />    Las cargas eléctricas que atraviesan una resistencia entran con una energía qV1 mayor que con la que salen qV2. La diferencia de energía es:<br /> DU = q DV = q (V2 - V1) = q I R<br />la rapidez con la que las cargas pierden la energía es la potencia disipada en la resistencia: <br />este resultado se conoce como Ley de Joule y expresa la pérdida de energía que las cargas experimentan en las colisiones atómicas que se producen en la resistencia. La energía se disipa en forma de calor (efecto Joule).<br />

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