lunes, 28 de febrero de 2011

recapitulacion 7

Recapitulación 7
Inducción electromagnética.
En el simulador, con una dos   y tres espiras del alambre magneto:
-           mover  el imán rápidamente hacia la derecha y observar  el voltaje máximo generado, (+ o_).
-          Repetir  en sentido hacia la izquierda y observar el voltaje máximo generado.
-          Tabular y graficar los datos obtenidos.

Equipo  Área de la espira
Una espira
Voltaje positivo-negativo
Dos espiras
Voltaje positivo-negativo
Tres espiras
Voltaje positivo-negativo
1          20 %
1 positiva
2 positivas
5 positivas
2          30%
5 positiva
15 positivas
20 positivas
3          40%
1 positiva
3 positivas
6 positivas
4          50%
1 positiva
1 positiva
4 positivas
5          60 %
1 positiva
3 positivas
4 positivas
6          70%
1 positiva
3 positivas
6 positivas

fuerza de Lorentz

En física, la fuerza de Lorentz es la fuerza ejercida por el campo electromagnético que recibe una partícula cargada una corriente eléctrica.

Motores (transformación de energía eléctrica a mecánica)

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.
Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.
Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.
El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estátor, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.
Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.

semana 7

Equipo
5.13 Interacción electromagnética.
5.14 Interacción electromagnética  entre conductores  rectilíneos.
5.15 Atracción o repulsión entre conductores con corriente.
1
La interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Desde un punto de vista macroscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador.
Las partículas fundamentales interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de fotones entre partículas cargadas. La electrodinámica cuántica proporciona la descripción cuántica de esta interacción, que puede ser unificada con la interacción nuclear débil según el modelo electrodébil.
Un conductor rectilíneo está recorrido por una corriente eléctrica. En las proximidades del conductor se sitúa una aguja imantada paralela al conductor. Al pasar la corriente la aguja gira hasta ponerse perpendicular al conductor. Al cesar la corriente, la aguja vuelve a su posición inicial. El paso de la corriente eléctrica ejerce sobre la aguja imantada los mismos efectos de un imán.Las corrientes eléctricas producen campos magnéticos.

Cada uno de los conductores  tendrá su campo magnético y la interacción entre ambos hará que aparezcan fuerzas de atracción o repulsión dependiendo del sentido en el que circulen las corrientes. Si la corriente circula en sentido contrario los conductores se repelen, por el contrario si circula en el mismo sentido se atraerían
2
Es menos poderosa que la interacción fuerte y tiene su origen en la carga eléctrica. Debido a que los átomos están formados por cargas eléctricas y a que la materia esta constituida por átomos; el estudio de la materia, la radiación y sus interacciones, se hace utilizando la interacción electromagnética
cuando por un conductor circula una corriente eléctrica, ésta creará un campo
magnético en el exterior, mientras que el campo eléctrico en el exterior será prácticamente nulo al ser
el conductor eléctricamente neutro -tiene tantas cargas positivas (protones) como negativas
(electrones).
Si en lugar de una única carga se tiene una corriente eléctrica rectilínea de
intensidad (I=dq/dt) y de longitud L, la expresión de la fuerza sobre ella será
(ley de Ampère para una corriente rectilínea)
En electricidad la atraccion existe cuando las cargas electricas tienen signos o polaridad contraria por ejemplo una carga negativa y otra positiva.
La repulcion existe cuando las cargas tienen el mismo signo o polaridad,por ejemplo dos cargas negativas se repelen, dos cargas positivas igualmente se repelen y la atraccion sera con la misma fuerza y magnitud de la intensidad de su campo electrico.

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La interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Desde un punto de vista microscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador.

Una carga en movimiento en presencia de un imán experimenta una fuerza magnética Fm que desvía su trayectoria. Dado que la corriente eléctrica supone un movimiento continuado de cargas, un conductor por donde circula corriente sufrirá, por la acción de un campo magnético, el efecto conjunto de las fuerzas magnéticas que se ejercen sobre las diferentes cargas móviles de su interior.
Si la corriente es rectilínea y de longitud l, la expresión de la fuerza magnética toma la forma:
Fm = I · B · L · sen <!--[if !vml]-->Campos magnéticos<!--[endif]-->
(11.6)
en donde I es la intensidad de corriente,B la intensidad de campo y <!--[if !vml]-->Campos magnéticos<!--[endif]-->
el ángulo que forma la corriente con el vector campo.

Un conductor es un hilo o alambre por el cual circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperar que la resultante de las fuerza sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica.


La experimentación con conductores dispuestos paralelamente pone de manifiesto que éstos se atraen cuando las corrientes respectivas tienen el mismo sentido y se repelen cuando sus sentidos de circulación son opuestos. Además, esta fuerza magnética entre corrientes paralelas es directamente proporcional a la longitud del conductor y al producto de las intensidades de corriente e inversamente proporcional a la distancia r que las separa, dependiendo además de las características del medio.

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La interacción electromágneticaes aquella que ocurre entre las partículas con carga eléctrica.Macroscópicamente, suele separarse en dos tipos de interacciones: La interacción eléctrica se pone de manifiesto en todas las situaciones donde exista carga, mientras que la interacción magnética sólo se expresa cuando éstas cargas están en movimiento relativo respecto al observador.

Una carga en movimiento en presencia de un imán experimenta una fuerza magnética Fm que desvía su trayectoria. Dado que la corriente eléctrica supone un movimiento continuado de cargas, un conductor por donde circula corriente sufrirá, por la acción de un campo magnético, el efecto conjunto de las fuerzas magnéticas que se ejercen sobre las diferentes cargas móviles de su interior. Si la corriente es rectilínea y de longitud l,la expresión de la fuerza magnética toma la forma:
Fm = I.B.L.senφ
(11.6)
La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente porRobert Millikan. Por razones históricas, a loselectrones se les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienen carga positiva: +1 o +e. A losquarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o ±2/3, aunque no se han podido observar libres en la naturaleza.[1]
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Una carga eléctrica  crea un campo eléctrico y una carga eléctrica en movimiento crea un campo magnético;  y la corriente eléctrica  crea lo que se denomina un campo electromagnético.

 El electromagnetismo es la rama de la física que se encarga del estudio de las relaciones existentes entre las corrientes eléctricas y los fenómenos magnéticos.

Conductores: son materiales que permiten el paso de electricidad (cargas) a trav ́es de ellos. Se caracterizan porque contienen cargas que pueden moverse libremente en el material (cargas libres).
La experimentación con conductores dispuestos paralelamente pone de manifiesto que éstos se atraen cuando las corrientes respectivas tienen el mismo sentido y se repelen cuando sus sentidos de circulación son opuestos. Además, esta fuerza magnética entre corrientes paralelas es directamente proporcional a la longitud del conductor y al producto de las intensidades de corriente e inversamente proporcional a la distancia r que las separa, dependiendo además de las características del medio.

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La interacción electromagnética es la interacción que ocurre entre las partículas con carga eléctrica. Desde un punto de vista macroscópico y fijado un observador, suele separarse en dos tipos de interacción, la interacción electrostática, que actúa sobre cuerpos cargados en reposo respecto al observador, y la interacción magnética, que actúa solamente sobre cargas en movimiento respecto al observador.



Los fenómenos magnéticos no solo se producen en los imanes naturales, las cargas eléctricas en movimiento también originan a su alrededor un campo magnético, es decir, se comportan como un imán. La corriente eléctrica es un conjunto de cargas en movimiento y por lo tanto será capaz de producir estos fenómenos, en este hecho se basa la construcción de los electroimanes .






Interacción electromagnética  sobre una varilla.
Cada equipo determinara la velocidad de la varilla al cambiar el campo magnético.http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_magnetico/varilla/varilla.htm

Graficar Campo magnético, velocidad de la varilla.
Equipo
Campo magnético en Gauss
Velocidad de la varilla m/seg.
1
50
5.8 (m/s)
2
100
8.1 (m/s)
3
200
11.6 (m/s)
4
300
14.1 (m/s)
5
400
16.3 (m/s)
6
500
19.8(m/s)



recapitulacion 6

INTERACCIÓN MAGNÉTICA ENTRE CONDUCTORES Y ATRACCION O REPULSION ENTRE CONDUCTORES CON CORRIENTE


Un conductor es un hilo o alambre por el cual circula una corriente eléctrica. Una corriente eléctrica es un conjunto de cargas eléctricas en movimiento. Ya que un campo magnético ejerce una fuerza lateral sobre una carga en movimiento, es de esperar que la resultante de las fuerza sobre cada carga resulte en una fuerza lateral sobre un alambre por el que circula una corriente eléctrica.


La experimentación con conductores dispuestos paralelamente pone de manifiesto que éstos se atraen cuando las corrientes respectivas tienen el mismo sentido y se repelen cuando sus sentidos de circulación son opuestos. Además, esta fuerza magnética entre corrientes paralelas es directamente proporcional a la longitud del conductor y al producto de las intensidades de corriente e inversamente proporcional a la distancia r que las separa, dependiendo además de las características del medio.


5.11 Consumo de energía eléctrica.


.
Consumo mensual de aparatos eléctricos
Las siguiente  tabla se refieren a aparatos eléctricos de uso común en casas, departamentos y condominios.
Calcular el consumo mensual individual, en equipo y del grupo.
Aparato
Watts
Tiempo promedio de uso horas/dia
Consumo mensual
Del Grupo KWh
Aspiradora
540 W
2.16 +.54+2.2=4.9
Tostador
1,100 W
.33+3.3=3.63
Lavadora
400 W
4.4+5+3.6+1.2+6.1+4.7=25
Horno de Microondas
1,000 W
3+4+5+2+2+2=18
Plancha
1,000 W
0.8 +2+.3+3+.9=7
8 Focos Fluoresc. compactos
15 W
0.33+.57+.135+2.03+4.7=7.765
Radio
100 W
0.6+.5+.10+2.3+.7=4.2
Cafetera
850 W
0.85+1.105+.15+.85=2.955
Computadora
350 W
5.95+4.7+3.85+2.45+7.05+.35=24.35
T.V. Mediana
200 W
2.2+2.8+1.2+.2+4.2+1.2=11.8


5.12 Campo magnético y líneas de campo: imanes y bobina.
Visualización de líneas de campo magnético
Material: imán, limadura de hierro, cartulina u hoja de papel, brújula.
Líneas de fuerza de un imán visualizadas mediante limaduras de hierro extendidas sobre una cartulina.
Experimento I
-Colocamos limaduras de hierro en la superficie de la cartulina u hoja de papel y acercamos un imán permanente por la parte inferior podremos visualizar las líneas de fuerza magnética que van de un polo al otro curvándose y rodeando al imán. Se denomina campo magnético al área cubierta por estas líneas.
Experimento II
Las cargas en movimiento producen un campo magnético.
Es decir que no sólo los imanes permanentes son capaces de generar un campo magnético. La manera más sencilla de poner a los electrones en movimiento es hacerlos circular por un alambre conductor (por ejemplo con ayuda de una pila o una batería). El campo magnético que se genere en un punto dado del espacio dependerá básicamente de la corriente eléctrica que circule por el alambre y de la distancia entre el alambre y ese punto. Si se aplica un campo magnético sobre
una partícula cargada en movimiento (o sobre una corriente eléctrica) se producirá una fuerza que tenderá a desviarla de su trayectoria. Esta fuerza se la conoce como Fuerza de Lorentz y es perpendicular tanto a la dirección del campo como a la de movimiento de la partícula.
Experimento III
El fenómeno del magnetismo terrestre se debe a que toda la Tierra se comporta como un gigantesco imán. Aunque no fue hasta 1600 que se señaló esta similitud, los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas. El
Nombre dado a los polos de un imán (Norte y Sur) se debe a esta similitud.
Un hecho a destacar es que los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran ligeros cambios de un año para otro, e incluso existe una pequeñísima variación diurna sólo
Detectable con instrumentos especiales. Notar que si la aguja de la brújula marcada con N apunta al Norte, esto indica que el polo Norte geográfico coincide con el polo Sur magnético de la tierra.
El valor del campo magnético terrestre depende de la posición en la que se lo mida, pero suele ser del orden de 0.5 Oersted (Oe - unidad de campo magnético)