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Ahora ya sabemos algo sobre imanes.
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Veamos si podemos profundizar un poco mas y aprender un poquito
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sobre los campos magneticos y el efecto que
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tienen sobre las cargas en movimiento.
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Y asi es de hecho como definimos Campo Magnetico.
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Antes de nada, con cualquier campo, es una buena idea encontrar
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alguna forma de visualizarlo.
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Con los campos electrostaticos dibujabamos lineas de campo.
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Intentemos pues hacer lo mismo con los campos magneticos.
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Supongamos que este es mi iman.
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Este es el polo Norte y este es el polo Sur.
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Ahora, la convencion, cuando dibujamos lineas de campo magnetico,
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es que siempre comienzan en el polo norte y van hacia
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el polo sur.
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Podemos verla como el camino que tomaria un monopolo magnetico
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con carga norte.
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Si parte de aqui, si un monopolo norte,
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aunque sabemos que no existen en la naturaleza,
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aunque teoricamente podrian, pero digamos que
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para poder seguir la discusion que
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tenemos un monopolo magnetico norte.
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Si parte de aqui, querra irse lejos del
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poo norte e intentara ir hacia el polo sur.
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Haria algo, su camino seria algo como
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esto.
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Si empezase aqui, quiza su trayectoria seria
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algo como esto.
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O si empezase aqui, quiza su camino seria
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como este.
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Creo que lo entiendes.
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Otra forma de visualizar un campo es, en lugar de pensar
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en un monopolo y el camino que tomaria,
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puedes pensar en, que le ocurriria a una brujula aqui?
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Permiteme dibujar en otro color.
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Digamos que ponemos la brujula aqui.
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Ahi no es donde quiero ponerla.
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Digamos que la pongo aqui.
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La aguja de la brujula seguira la tangente de la
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linea de campo.
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La aguja hara algo como esto
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en este punto.
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Sera algo como esto.
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Este seria el polo norte de la aguja y este
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seria el polo sur.
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O podrias, asi es como definimos norte y sur.
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La gente tiene brujular y se dicen, oh, este es el polo norte
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de mi brujula, y apunta en esa direccion.
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Pero realmente esta apuntando al polo sur
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del iman.
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Y aqui es donde entramos en la confusa discusion
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de que el polo norte geografico que usamos es
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de hecho el polo norte del gran iman
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que llamamos Tierra.
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Y podrias ver el ultimo video de Introduccion al
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Magnetismo para confundirte sobre esto.
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Pero creo que entiendes lo que quiero decir.
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El Norte siempre busca el sur de la misma forma que lo positivo
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busca lo negativo y viceversa.
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Y el norte huye del norte.
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Y realmente, la mayor diferencia conceptual--
aunque son
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propiedades muy diferentes - aunque veremos mas
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tarde que de hecho no son sino la misma cosa,
que
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tenemos algo llamado fuerza electromagnetica,
una vez que
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empecemos a aprender sobre las ecuaciones de Maxwell y
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la relatividad y todo eso.
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Pero no nos preocupesmos de eso aun.
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En el concepto clasico de electricidad y magnetismo, son
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algo asi como fuerzas diferentes.
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Y la mayor diferencia -- aunque tu sepas,
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que estas lineas de campo, aunque las veas muy parecidas--
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es que en magnetismo siempre tenemos dipolos,
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mientras que en electrostatica los monopolos pueden existir.
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Podemos tener una sola carga positiva o negativa.
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Eso esta bien, dices, Sal, eso me gusta.
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Pintamos esas lineas de campo.
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Y probablemente has visto alguna vez que si pones
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limaduras de metal sobre un iman
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se ordenan sobre las lineas de campo.
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a lo largo de estas líneas de campo.
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Pero podrias decir, bueno, esto es util.
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Pero como determinamos la fuerza de un campo magnetico
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en un punto del espacio?
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Y aqui es donde esto se vuelve interesante.
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La magnitud del un campo magnetico es en realidad
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determinada o definida, en funcion del efecto que tiene sobre
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una carga en movimiento.
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Esto es interesante.
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Te he venido diciendo algo asi como que tenemos esta
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fuerza llamada magnetismo que es diferente de la
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fuerza electrostatica.
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Pero vamos a definir magnetismo en funcion del efecto que
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tiene sobre una carga en movimiento.
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Y esto es una pista.
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Aprenderemos mas tarde, o espero que tu aprendas mas tarde,
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segun avanzas en Fisica, que una fuerza magnetica
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o un campo magnetico no es mas que un campo electrostatico que se mueve
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a una gran velocidad.
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A una velocidad relativista.
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O podrias verlo como si fuesen la misma cosa
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pero desde distintos sistemas de referencia.
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No quiero confundirte ahora.
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Pero de todos modos, volvamos a la fisica basica.
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Si tenemos que encontra un
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y es un campo magnético--sabemos que la fuerza de un
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movimiento de carga podría ser un electrón, un protón o algunos
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otro tipo de movimiento de partículas cargadas.
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Y en realidad, esta es la base de cómo ellos--sabes,
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Cuando tienes guerra--Cómo obtienen las partículas
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ir en círculos, y cómo estudiaron por ellos basan sobre cómo
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ellos se desvían por el campo magnético.
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Pero de todos modos, la fuerza sobre una carga es igual a la
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magnitud de la carga--por supuesto, esto podría ser positivo
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o tiempos de negativo--y esto es donde se pone interesante,
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la velocidad de carga de la Cruz del campo magnético.
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Para tomar la velocidad de la carga, o bien puede
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multiplíquelo por la primera escalar, o usted podría tomar la
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producto cruzado luego multiplicar por escalar.
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No importa porque es sólo un número,
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Esto no es un vector.
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Pero esencialmente tomar el producto vectorial de la velocidad
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y el campo magnético, multiplicar que veces el
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carga y luego obtener el vector de fuerza en esa partícula.
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Ahora hay algo que debe inmediatamente--si usted
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Esperemos que consiguió un poco de intuición sobre lo que la Cruz
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producto fue--allí es algo
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interesante sucediendo aquí.
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El producto Cruz se preocupa por los vectores que son
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perpendiculares entre sí.
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Así por ejemplo, si la velocidad es exactamente
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perpendicular al campo magnético, y luego veremos
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realmente obtener un número.
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Si son paralelas, entonces el campo magnético no tiene impacto
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sobre la carga.
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Eso es una cosa interesante.
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Y, a continuación, lo interesante es cuando llevas la
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producto vectorial de dos vectores, el resultado es perpendicular a
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ambos de estos vectores.
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Así es interesante.
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Un campo magnético, con el fin de tener un efecto en un cargo,
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tiene que ser perpendicular a su velocidad.
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Y, a continuación, la fuerza va a ser perpendicular a
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tanto la velocidad de la carga y el campo magnético.
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Sé que estoy confuso que en este punto, así que vamos a jugar
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todo con ella y hacer algunos problemas.
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Pero antes de eso, vamos a averiguar lo que las unidades de la
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son el campo magnético.
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Sabemos que el producto Cruz es lo mismo que--
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así que vamos a decir, ¿cuál es la magnitud de la fuerza?
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¿La magnitud de la fuerza es igual a?
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Bien, la magnitud de la carga--esto es sólo un escalar
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cantidad, por lo que es aún el cargo--veces el
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magnitud de la velocidad veces la magnitud de la
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campo veces el seno del ángulo entre ellos.
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Esta es la definición de un producto de la Cruz y luego nos
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podría poner--si queríamos la fuerza real vectoriales, podemos
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simplemente multiplique esto veces el vector que solamente utilizando la
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regla de derecha.
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Haremos todo lo en un segundo.
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De todas formas nos concentramos sólo en las unidades.
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Seno de theta no tiene unidades así podemos ignorarlo para esto
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discusión.
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Sólo estamos tratando de averiguar las unidades de
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el campo magnético.
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Así es la fuerza newtons--así que podríamos decir newtons equivale a--
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carga coulombs, velocidad es metros por segundo y luego
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Esto es a veces--no sé lo que llamaremos esto--
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las unidades de B.
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Lo llamaremos sub unidad B.
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Así que vamos a ver.
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Si dividimos ambos lados por coulombs y metros por
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en segundo lugar, tenemos a Newton por culombio.
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Y luego, si dividimos por metros por segundo, que la
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lo mismo que multiplicar por segundos por metro.
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Es igual a las unidades de campo magnético.
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Así que el campo magnético en términos de SI, se define como newton
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segundos por metro de coulomb.
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Que podría parecer un poco inconexo y han llegado
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hasta con un nombre genial.
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Y en honor a un compañero que merecen y que
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Nikolai Tesla.
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Así es el un newton segundo por metro de coulomb
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igual a un tesla.
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Y realmente estoy corriendo fuera de tiempo en este video, porque
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Quiero hacer un problema aquí.
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Pero sólo quiero sentarme y pensar por un segundo.
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A pesar de que en la vida estamos acostumbrados a tratar con imanes como nosotros
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tienen estos imanes--y tal vez son fundamentalmente
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diferente de lo que menos nos imaginamos electricidad para ser--
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pero la magnitud o realmente las unidades de magnetismo
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realmente se define en términos del efecto que tendría
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con una carga en movimiento.
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Y por eso se define la unidad--uno tesla o un tesla--
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como un newton segundo por culombio.
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Por lo tanto la carga electrostática por coulomb metro.
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Bueno, te dejaré ahora en este video.
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Tal vez puede sentarse y meditar.
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Pero voy un poco más sentido cuando hacemos algunas
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problemas reales con algunos reales
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números en el siguiente vídeo.
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Ver
