domingo, 17 de abril de 2011

CAMPO MAGNÉTICO!!!

ACTIVIDAD #9
 

CAMPO MAGNÉTICO: es asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas es aquella región del espacio en donde se dejan sentir sus efectos. Así, si en un punto cualquiera del espacio en donde está definido un campo eléctrico se coloca una carga de prueba o carga testigo, se observará la aparición de fuerzas eléctricas, es decir, de atracciones o de repulsiones sobre ella. El campo magnético es un campo de fuerza creado por la atracción y repulsión de cargas eléctricas (la causa del flujo eléctrico) y se mide en Voltios por metro (V/m). El flujo decrece con la distancia a la fuente que provoca el campo.
 

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LINEAS DE FUERZA: Son líneas imaginarias que describen, si los hubiere, los cambios en dirección de las fuerzas al pasar de un punto a otro. En el caso del campo eléctrico, puesto que tiene magnitud y sentido, se trata de una cantidad vectorial, y las líneas de fuerza o líneas de campo eléctrico indican las trayectorias que seguirían las partículas positivas si se las abandonase libremente a la influencia de las fuerzas del campo. El campo eléctrico será un vector tangente a la línea de fuerza en cualquier punto considerado.

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1° DEMOSTRACIÓN:

En el caso de una barra imantada, las líneas de fuerza salen de un extremo y se curvan para llegar al otro extremo; estas líneas pueden considerarse como bucles cerrados, con una parte del bucle dentro del imán y otra fuera. En los extremos del imán, donde las líneas de fuerza están más próximas, el campo magnético es más intenso; en los lados del imán, donde las líneas de fuerza están más separadas, el campo magnético es más débil. Según su forma y su fuerza magnética, los distintos tipos de imán producen diferentes esquemas de líneas de fuerza.

2° DEMOSTRACIÓN:

En el caso de la pila, ésta posee un espiral colgando el cual tiene un flujo de corriente que circula con mayor rapidez si el voltaje es mayor, por el contrario si el voltaje es menor éste flujo de corriente va a disminuir. Esto hace llegar a la conclusión que cuando movemos la pila abra mayor o menor campo magnético de acuerdo al voltaje que se varié, es decir, las lineas de fuerza de campo eléctrico poseen la dirección de la fuerza eléctrica sobre la carga positiva, mientras que las líneas de campo magnético son perpendiculares a la fuerza magnética sobre una carga móvil. En términos generales, cuando una partícula cargada se desplaza a través de un campo magnético, experimenta una fuerza que forma ángulos rectos con la velocidad de la partícula y con la dirección del campo. Como la fuerza siempre es perpendicular a la velocidad, las partículas se mueven en trayectorias curvas. Los campos magnéticos se emplean para controlar las trayectorias de partículas cargadas en dispositivos como los aceleradores de partículas o los espectrógrafos de masas.

La estructura de las líneas de fuerza creadas por un imán o por cualquier objeto que genere un campo magnético puede visualizarse utilizando una brújula o limaduras de hierro. Los imanes tienden a orientarse siguiendo las líneas de campo magnético. Por tanto, una brújula, que es un pequeño imán que puede rotar libremente, se orientará en la dirección de las líneas. Marcando la dirección que señala la brújula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la fuente del campo magnético, puede deducirse el esquema de líneas de fuerza. Igualmente, si se agitan limaduras de hierro sobre una hoja de papel o un plástico por encima de un objeto que crea un campo magnético, las limaduras se orientan siguiendo las líneas de fuerza y permiten así visualizar su estructura.


Ley de Faraday!!!

Actividad #8

LEY DE FARADAY: establece que el voltaje inducido es directamente proporcional a la velocidad con la que cambia el flujo magnético que atraviesa una superficie con el circuito como borde. En el caso que nos ocupa, provocamos variaciones en el flujo magnético que provoca una fuerza electromotriz, manteniendo una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto. Con esto, podemos provocar una corriente eléctrica.
Los experimentos de Faraday y Henry, mostraron que una corriente eléctrica podría inducirse en un circuito mediante un campo magnético variable.
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INTERPRETACIÓN DEL EXPERIMENTO:
Al observar la demostración se nota que al conectar un galvanómetro con una espira, y se hace mover un imán de un lado a otro por el eje de la espira. La aguja del galvanómetro se desvía de un lugar de otro, indicando la existencia de corriente eléctrica y por ende de una fuerza electromotriz en el circuito espira-galvanómetro, pero cuando el imán se mantiene fijo no sucede nada.
Esto hace llegar a la conclusión que se establece una corriente en un circuito siempre que haya un movimiento relativo entre el imán y la espira. La indicación o lectura del galvanómetro es también proporcional a la cantidad de espiras que forman una bobina y a la rapidez con que se producen los cambios.

jueves, 31 de marzo de 2011

Capacitancia!!!

CAPACITOR: está compuesto de dos terminales cuyo propósito primario es introducir capacitancia a un circuito eléctrico. Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. El capacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro, separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con el mismo valor, pero con signos contrarios.
Es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra), generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separadas por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidas a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).

FUENTE:

CAPACITANCIA: es la propiedad de un capacitor de oponerse a toda variación de la tensión en el circuito eléctrico. Usted recordará que la resistencia es la oposición al flujo de la corriente eléctrica. También se define, a la Capacitancia como una propiedad de almacenar carga eléctrica entre dos conductores, aislados el uno del otro, cuando existe una diferencia de potencial entre ellos.


DIFERENCIA DE POTENCIAL: es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.

CARGA ELÉCTRICA: es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos siendo, a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética



ANÁLISIS.
Sin el Dieléctrico: a medida que se incrementa el área y la separación ocurre un aumento de capacitancia, diferencia de potencial y carga; por ende si se disminuye el área y la separación va a ver una disminución de estas tres variables,  esto se debe a que: La capacitancia siempre es una cantidad positiva y puesto que la diferencia de potencial aumenta a medida que la carga almacenada se incrementa. En cada placa del capacitor siempre hay cargas iguales y opuestas. Las cargas de una placa van a atraer a las cargas de la otra placa. Esto va a provocar que las placas tengan diferente potencial. La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia.
Con el Dielectrico: al colocar diferentes materiales de dielectrico y modificar su distancia y área va a ocurrir un aumento de capacitancia, diferencia de potencial y carga, pero este aumento va a depender a las caracteristicas de cada material.
Los factores que determinan la Capacitancia de un Capacitor simple son: el área de la placas, la separación entre las placas y el material del dieléctrico; La Capacitancia es directamente proporcional al área de las placas y a la constante dieléctrica del material dieléctrico utilizado e inversamente proporcional a la distancia de separación de las placas, es decir: C = k A/ d = Faradios ; De ahí que si el área de las placas aumenta, con ello aumenta la Capacitancia; por el contrario, si la separación de las placas aumenta, disminuye la Capacitancia

domingo, 27 de marzo de 2011

INSTRUMENTOS MEDIDORES DE CORRIENTE, TENSION Y RESISTENCIA

AMPERÍMETRO:
Es un aparato o instrumento que permite medir la intensidad de corriente eléctrica, presentando directamente sobre su escala calibrada las unidades empleadas para ello denominadas amperios o bien fracciones de amperios, la medida deseada.
Su utilización es muy amplia ya que con independencia de su propia aplicación directa de medida, también se emplea como base para la construcción de otros instrumentos, como voltímetros, óhmetros, etc. Su funcionamiento está basado en uno de los principios fundamentales del electromagnetismo que en su forma más simple nos indica que cualquier corriente eléctrica pasa por un hilo conductor produce un campo magnético alrededor del mismo (similar al campo magnético de un imán),cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circule.

AMPERIMETRO ANALÓGICO



PINZA AMPERIMÉTRICA


COMO SE MIDE:
Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el amperímetro, por lo que éste debe colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la finalidad de evitar una caída de tensión apreciable (al ser muy pequeña permitira un mayor paso de electrones para su correcta medida). Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, están dotados de bobinas de hilo grueso y con pocas espiras.

                  http://www.mitecnologico.com/Main/Amperimetros

VOLTÍMETRO:
Es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de artefactos eléctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnología actual ha permitido poner en el mercado versiones económicas y al mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrónica.

VOLTÍMETRO ANALÓGICO

VOLTÍMETRO DIGITAL

COMO SE MIDE:
Para efectuar la medida de la diferencia de potencial el voltímetro ha de colocarse en paralelo; esto es, en derivación sobre los puntos entre los que tratamos de efectuar la medida. Esto nos lleva a que el voltímetro debe poseer una resistencia interna lo más alta posible, a fin de que no produzca un consumo apreciable, lo que daría lugar a una medida errónea de la tensión. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo muy fino y con muchas espiras, con lo que con poca intensidad de corriente a través del aparato se consigue el momento necesario para el desplazamiento de la aguja indicadora.


                   http://www.misrespuestas.com/que-es-un-voltimetro.html

OHMÍMETRO:
Un óhmetro, Ohmímetro, u Ohmímetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.
El diseño de un ohmímetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia.

OHMÍMETRO ANALÓGICO


COMO SE MIDE:
Aparato que mide el valor de las resistencias, y que de forma obligatoria hay que colocar en paralelo al componente estando éste separado del circuito (sin que le atraviese ninguna intensidad). Mide resistencias en Ohmios (W).






Elementos Activos y Pasivos de un Circuito

Un circuito o red eléctrica es un conjunto de elementos combinados de tal forma que existe la posibilidad de que se origine una corriente eléctrica.

Los circuitos eléctricos están destinados a la distribución y la transformación recíproca de energía eléctrica y de otra clase de energía. Sus elementos se definen en función de un conjunto de magnitudes eléctricas. La teoría de los circuitos eléctricos es el estudio de sus propiedades.
Existen unos elementos denominados activos o también fuentes o generadores, que suministran energía eléctrica y otros elementos denominados pasivos, que disipan o almacenan este tipo de energía

ELEMENTOS ACTIVOS:
Son dispositivos capaces de generar una tensión o una corriente (en forma más general un campo eléctrico) y suministrar potencia a una carga dada (entregan energía).
Las fuentes son elementos activos, de acuerdo a sus características o comportamiento frente a distintas cargas podemos diferenciar dos tipos: los generadores de tensión y los de corriente.
Fuente: baterías, pilas, generadores, rectificadores.
Forma totalmente independiente a la que se conecte a ellas. Es decir que la corriente que entregan depende sólo de la carga a lo que estén conectadas.
I = V (constante)/R
El generador de corriente puede llegar a dar corrientes más grandes según se disminuya R. Sabemos que esto en la práctica no ocurre y un generador real (por ej.: una batería) llegada cierta corriente máxima no mantiene su tensión en bornes, si no que esta decae.
En la zona 0 - A, el comportamiento de fuentes reales e ideales es muy aproximado, por lo dentro de dicha zona, para simplificar los análisis, consideraremos ideales a todos los generadores.



En la siguiente tabla se muestran los principales componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito.


ELEMENTOS PASIVOS:
Son aquellos que no producen amplificación y que sirven para controlarla electricidad colaborando al mejor funcionamiento de los elementos activos (los cuales son llamados genéricamente semiconductores). Los componentes pasivos están formados por elementos de diversas clases que tendremos que considerar independientemente, ya que son diferentes sus objetivos, construcción y resultados, de modo que vamos a dividirlos en tres grandes grupos:
1. Resistencias
2. Condensadores
3. Bobinados e Inductancias



Interpretación: en los circuitos eléctricos existen dos elementos pricipales que son: activos y pasivos. Los elemetos activos son aquellos que suministra energía, como por ejemplo las fuentes eléctricas. Los elementos pasivos so aquellos que absorben la energía, cmo por ejemplo las resistencias, condensadores y bobinas.

viernes, 25 de febrero de 2011

Superficies Equipotenciales.

Superficies equipotenciales
Las superficies equipotenciales son aquellas en las que el potencial toma un valor constante. Por ejemplo, las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga, como se deduce de la definición de potencial (r = cte.).


Superficies equipotenciales creadas por una carga puntual positiva (a) y otra negativa (b)

Líneas equipotenciales: La separación de las lineas equipotenciales indica la intensidad del campo eléctrico. Cuanto más juntas están, mayor es el módulo del campo. (Por supuesto, suponiendo que las líneas equipotenciales se hayan trazado con una diferencia de potencial fija de una a la siguiente) Si las líneas equipotenciales tienen una separación uniforme, se puede asumir que el campo eléctrico es constante.

Interpretación: Una superficie equipotencial es el lugar geometrico de los puntos de un campo escalar en los cuales el "potencial de campo" o valor numérico de la función que representa el campo, es constante. Las lineas equipotenciales y las lineas de campo,varian su magnitud y dirección de acuerdo a la forma del cuerpo cargado a la distribucion de carga.

NOTA: En el siguiente link que se da a continuación se preseta un ejemplo de la superficie equipotencial.



Interpretacion del Video: Como se observo en el video al colocar la hoja de papel en la bandeja de metal, la sal(conductor), ocurre un flujo de voltaje entre 8 y 9v en cada uno de los puntos especificados por ende se puede decir que dicho voltaje es constante en la superficie equipotencial. Llegando a la coclusión de que las lineas equipotenciales y las lineas de campo  varian su magnitud y direccion de acuerdo a la forma del cuerpo cargado a la distribucion de la carga.
 
Fuentes:
 

viernes, 11 de febrero de 2011

Cargas Electricas

COMO SE CARGAN LOS CUERPOS POR FROTAMIENTO: Cuando dos materiales no conductores entran en contacto uno de los materiales puede capturar electrones del otro material.
Al frotar dos cuerpos uno con el otro, ambos se electrizan uno positiva y el otro negativamente, las cargas no se crean ni se destruyen, sino que solamente se trasladan de un cuerpo a otro o de un lugar a otro en el interior de un cuerpo dado.

COMO SE CARGAN LOS CUERPOS POR INDUCCIÓN: Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro.
Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste.
En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente
Decimos entonces que aparecen cargas eléctricas inducidas. Entonces el cuerpo electrizado induce una carga con signo contrario en el cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.
Si el cuerpo cargado lo está positivamente la parte del cuerpo neutro más próximo se cargará con electricidad negativa y la opuesta con electricidad positiva. La formación de estas dos regiones o polos de características eléctricas opuestas hace que a la electrización por influencia se la denomine también polarización eléctrica.


Líneas de Fuerza: son líneas que utilizan para representar gráficamente un campo eléctrico, las cuales son tangentes en cada punto a la intensidad del campo. Las líneas de fuerza de un campo eléctrico se pueden materializar al producir campos eléctricos intensos. Una importante característica de las fuerzas es que ninguna de estas podrá cruzarse ya que en cada punto existe una única dirección para el campo eléctrico, y en consecuencia pasa una única línea de fuerza.
Cuando las cargas son + posee vectores que van hacia el infinito.
Cuando las cargas son – posee vectores que van hacia así mismos.

CONCLUSIONES
Se puede decir que en la primera demostración se observo que al acercar un material no conductor en este caso el globo capturo electrones del otro material (suéter) creando así un campo eléctrico, en donde la carga eléctrica crea una tensión en el campo que obliga a las pequeñas cargas a moverse hacia ella o alejarse de ella. En donde, a mayor carga mayor es la deformación del espacio que rodea el objeto eléctricamente cargado.
En la segunda demostración se observa, que al colocar cargas positivas y negativas se crean líneas de fuerza en donde los vectores de las cargas positivas se dirigen hacia el infinito y los vectores de las cargas negativas se dirigen hacia si mismo. Con la carga de prueba al colocarla cerca de las cargas positivas se repelen por lo que su vector se dirige en sentido opuesto a la positiva, por otro lado si acercamos la carga de prueba a la carga negativa esta se atraen por lo que su vector se dirige en sentido de la carga negativa. Por esta razón podemos decir que la carga de prueba es positiva.

  

viernes, 4 de febrero de 2011

Cargas Eléctricas.

ELECTRÓN:
Se conoce como electrón a la partícula elemental, más ligera que constituye a los átomos y que presenta la mínima carga posible de electricidad negativa. Se trata de una partícula subatómica que rodea al núcleo del átomo, que está compuesto por neutrones y protones.
INTERPRETACIÓN: comúnmente representado por el símbolo: e, es una partícula subatómica Desde el punto de vista físico, el electrón tiene una carga eléctrica contraria a la del protón. Los electrones definen las atracciones entre los átomos y generan a través de su movimiento corriente eléctrica en la mayoría de los metales.


POSITRÓN:
Es una partícula elemental, antipartícula del electrón, posee la misma cantidad de masa y carga eléctrica sin embargo, esta es positiva. No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria, aunque se producen en numerosos procesos radio químicos, como parte de transformaciones nucleares.
INTERPRETACIÓN: partícula elemental de antimateria de masa igual a la del electrón pero de carga positiva.



NEUTRÓN:
Es una partícula sin carga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamente todos los átomos, excepto el protio. Aunque se dice que el neutrón no tiene carga, en realidad está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks, cuyas cargas sumadas son cero. Por tanto, el neutrón es un barión neutro compuesto por dos quarks de tipo abajo, y un quark de tipo arriba.
INTERPRETACIÓN: El Neutrón es una partícula eléctricamente neutra, cada neutrón se descompone en un electrón, un antineutrino y un protón. Su masa es muy similar a la del protón, aunque ligeramente mayor.

PROTÓN:
Es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva y una masa 1.836 veces superior a la de un electrón. Experimentalmente, se observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 10 años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse en otras partículas. El protón y el neutrón, en conjunto, se conocen como nucleones, ya que conforman el núcleo de los átomos.
INTERPRETACIÓN: Los protones tienen una carga eléctrica positiva, es una de las partículas subatómicas más importantes. Los protones se combinan con los electrones y (generalmente) con los neutrones para formar átomos.



 DIFERENCIAS ENTRE (electrón, positrón, neutrón y protón):



ELECTRÓN:
* Son mucho más pequeños que los neutrones y protones.
* Tienen una masa de 9,11×10-28 gramos.
* Un electrón tiene una carga de -1.
*Generan corriente eléctrica a través de su movimiento.







POSITRÓN:
*Posee la misma cantidad de masa y carga eléctrica que el electrón. Sin embargo, esta es positiva.
*No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria.
*Producen en numerosos procesos radioquímicos como parte de transformaciones nucleares.
* En la actualidad los positrones son rutinariamente producidos en la Tomografía por emisión de positrones usados en las instalaciones hospitalarias.



NEUTRON:
* Partícula sin carga neta.
* está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks.
* Fuera del núcleo atómico, los neutrones son inestables.
* Con una masa 1.838,4 veces mayor que la del electrón y 1,00014 veces la del protón.


PROTÓN:
* Tiene una masa de 1.6726 x 10-24gramos.
* Posee una carga eléctrica positiva, conocida a veces como carga elemental, carga fundamental o carga de +1.
* La carga fundamental tiene un valor de 1.602 x 10-19 coulombios.



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