domingo, 17 de marzo de 2013

Espectro Electromagnético



Preguntas
5.19 ¿Qué es un Generador?
¿Qué Tipos  de gneradores eléctricos existen?
Ejemplo industrial de generador eléctrico
5.20?Que es el  Campo electromagnético?
5.21 ¿Cómo se clasifican las Ondas electromagnéticas?
¿Qué Propiedades y tiene el Espectro electromagnético?
Equipo
3
4
2
1
6
5

Respuestas
Es una maquina eléctrica que realiza el proceso inverso que un motor eléctrico, el cual transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Aunque la corriente generada es corriente alterna puede ser rectificada para obtener una corriente continua.
Generador de voltaje  o tensión: un generador de voltaje ideal mantiene un voltaje fijo entre sus terminales con independencia de la resistencia de la carga Rc que pueda estar conectada entre ellos.

Generador d corriente o intensidad: un generador de corriente constante por un circuito externo con independencia de la resistencia de la carga que pueda estar conectado entre ellos.
Rayos X
Radiofrecuencia
Microondas
Rayos T
Radiación Infrarroja
Radiación Visible
Luz ultravioleta
Rayos Gamma.
Un campo electromagnético es un campo físico de tipo tensorial producido por aquellos elementos cargados eléctricamente que afectan a partículas con cargas eléctricas.
El campo electromagnético se divide en “una parte eléctrica” y en una “parte magnética”.

Ondas de radio: Su frecuencia oscila desde unos pocos Hercios hasta mil millones.
Microondas: Su frecuencia va desde los mil millones hasta casi el millón de hercios.
Rayos infra rojos:
Los tránsitos energéticos implicados en rotaciones y vibraciones de las moléculas caen dentro del rango de la frecuencia.
Luz visible: Incluye una franja estrecha de frecuencias capaces de estimular el ojo humano.
Rayos ultravioleta: Su fuente natural es el sol, son producidas saltos de electrones en átomos y moléculas excitadas.
Rayos x: Radiación electromagnética invisible capaz de atravesar cuerpos, una radiación prolongada produce cáncer.
Rayos gama: Frecuencias mayores 1.1019 HZ.
Las ondas del espectro electromagnético poseen picos o crestas, así como valles o vientres. La distancia horizontal existente entre dos picos consecutivos, dos valles consecutivos, o también el doble de la distancia existente entre un nodo y otro de la onda electromagnética, medida en múltiplos o submúltiplos del metro (m), constituye lo que se denomina “longitud de onda”.

Espectro electromagnético

Material: Lentes estereoscópicos, vela, lámpara fluorescente, luz solar.
Observar con los lentes estereoscópicos, la luz que emiten la vela, lámpara fluorescente y luz solar, comparar los colores observados.
Observaciones:

domingo, 10 de marzo de 2013

Motores Eléctricos


Semana 8 Martes
5.16 Fuerza de Lorentz.
5.17 Motores (transformación de energía eléctrica en mecánica)
5.18 Ley de Faraday
Preguntas
¿Qué indica la Ley de Lorentz?
¿Qué es un motor eléctrico?
¿Cuáles son los componentes de un motor eléctrico?
¿Qué tipos de motores eléctricos existen?
¿Cuáles son las aplicaciones de los motores eléctricos?
¿Qué indica la Ley de Faraday?
Equipo
2
5
4
1
6
3

Respuestas
Las fuerzas magnéticas son ejercidas por imanes sobre otros imanes, por imanes sobre alambres que transportan corriente y por alambres que transportan corriente entre sí. Puesto que la corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica, al parecer obtenemos fuerzas magnéticas cuando las cargas se mueven.
Son maquinas que transforman la energía eléctrica, obtenida de una fuente de tensión o pila, en energía mecánica al originar un movimiento.
Estator, rotor, colector,
escobillas, carcasa, flecha.
De forma general se pueden clasificar en:

MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA

MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA

MOTORES UNIVERSALES AC / DC
Los usos y aplicaciones de los motores eléctricos son muy variados y actualmente los podemos ver prácticamente en todas las áreas de la sociedad:
En Sistemas de riego en el campo, máquinas neumáticas y gruas para la construcción, y toda clase de aparatos electrónicos aquí se utilizan motores eléctricos altamente especializados llamados Servomotores que están calibrados para funcionar a revoluciones por minuto específicamente designadas, por supuesto en el área del hogar en las licuadoras, refrigeradores y hasta en los hornos de microondas, también se verán mas a menudo en la industria automotriz como impulsores de los nuevos automóviles en sustitución de y un sin fín de artefactos y dispositivos. Requieren el uso de un motor eléctrico ya sea de corriente continua o corriente alterna, la primera mas utilizada en trabajo pesado y la segunda mas enfocada a trabajos de precisión.
Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable,  originara un voltaje. No importa cómo se produzca el cambio, el voltaje será generado en la bobina.















Fuerza de Lorentz

Conectar  el simulador:
Observar el cambio de flujo eléctrico al invertir  corriente e iman.

                     



Ley de Faraday
Material: Bobina  de inducción, multimetro.

Procedimiento: Conectar  el simulador:
http://tamarisco.datsi.fi.upm.es/ASIGNATURAS/FFI/apuntes/camposMagneticos/teoria/applets/variables/fem/fem.htm
. Tabular y graficar los datos obtenidos.
Observaciones:
Equipo
Velocidad  del iman
mV máximo
mV minimo
1
5
1
-1
2
10
2.5
-2.5

3

15
3.5
-2.5

4
20
4
-4

5
25
2
-2

6
30
+3
-3




Graficas:
Equipo 1:                                                                          

   Equipo 2:






Equipo 3                                                                                            


 Equipo 4.


Equipo 5:                                                                                                  


Equipo 6

   



Al pasar un imán por una bobina se produce corriente electrica


Motor eléctrico
Materiales Necesarios:

• Una pila alcalina de tipo ' D ' o una pila de petaca
• Cinta adhesiva
• Dos clips de papel (cuanto más grandes mejor)
• Un imán rectangular (como los que se usan en las neveras)
• Cable de cobre esmaltado grueso (no con funda de plástico)
• Un tubo de cartón de papel higiénico o de cocina (de poco diámetro)
• Papel de lija fino
• Opcional: Pegamento, bloque pequeño de madera para la base.
Instrucciones:

1. Enrollar el cable de cobre alrededor del tubo de cartón, diez o más vueltas (espiras paralelas), dejando al menos 5 cm de cada extremo sin enrollar y perfectamente recto. Retire el tubo ya que sólo se utiliza para construir la bobina. También puedes enrollar el cable con cualquier objeto cilíndrico, por ejemplo, la misma pila del tipo D.
Los extremos deben coincidir, es decir, quedar perfectamente enfrentados (ver figura 1) ya que serán los ejes de nuestro motor. Se puede utilizar una gota de pegamento entre cada espira o dar dos vueltas del cable de los extremos sobre la bobina para evitar la deformación de ésta.
2. Utilizando la lija, retirar completamente el esmalte del cable de uno de los extremos de la bobina, dejando al menos 1 cm sin lijar, en la parte más próxima a la bobina (ver figura 2).
3. Colocar la bobina sobre una superficie lisa y lijar el otro extremo del cable, simplemente por uno de los lados (por ello no hay que dar la vuelta a la bobina). Dejar al menos 1 cm sin lijar de la parte más próxima a la bobina (ver figura 3).
4. Fijar el imán a uno de los lados de la pila utilizando para ello el pegamento (ver figura 4).
5. Utilizando los clips, dejar dos ganchos en cada uno de los extremos habiendo entre éstos un ángulo de 90º (ver figura 5). Unos alicates planos o de punta fina pueden ser muy útiles.
6. Utilizar la cinta adhesiva para fijar el clip de papel a cada uno de los extremos de la pila (ver figura 6), situando dichos extremos en el mismo lado que el imán.
7. Colgar la bobina sobre los extremos libres de los clips (ver figura 7). Si la bobina no gira inmediatamente debemos ayudarla levemente. En caso de no contar con un cilindro de mayor grosor podemos usar una de las pilas pero recordar cuanto más delgado sea el cilindro mayor número de vueltas debemos realizar.

domingo, 3 de marzo de 2013

¿Que es la interacción electromagnética?











SI F2Semana 7martes
¿Qué es la interacción electromagnética?
Preguntas
¿Quién descubrió la relación entre un campo magnético y uno eléctrico?
¿Cómo son las líneas de fuerza en un campo magnético de un conductor con corriente eléctrica?
¿Cuál es la regla que determina el sentido de las líneas de fuerza en un conductor recto?
¿Qué es un solenoide?

¿Cómo es el esquema de un campo magnético de una corriente circular?


¿Cómo es el esquema del campo magnético de la corriente rectilínea en un plano perpendicular al conductor?
Equipo
6
3
1
5
2
4
Respuestas

Ampere encontró, que existe fuerzas entre 2 conductores por donde circula una corriente. Faraday descubrió que el movimiento de un imán al acercarse o alejarse de un circuito eléctrico, produce una corriente en el circuito.
La dirección de la fuerza magnética es opuesta a la dirección para una carga positiva.
La magnitud de la fuerza magnética es directamente proporcional a la magnitud de la carga y a su velocidad.
Un selenoide es cualquier dispositivo físico capaz de crear una zona de campo magnético uniforme. Un ejemplo teórico es el de una bobina de hilo conductor aislado y enrollado helicoidalmente, de longitud
Infinita.
http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema9/imagenes/rectilineo.JPG
Material:
Pila, alambre magneto, brújula, limadura de hierro.
  • 1. Acercar el alambre magneto a la limadura de hierro.
  • 2. Conectar a la pila el alambre magneto y acercarlo a la limadura de hierro.
  • 3. Conectar un alambre magneto a los bornes de una pila y acercarla el alambre a una brújula.
  • Observaciones:
Equipo
1
2
3
4
5
6
1.-
No sucedió nada
No sucedió nada
No paso nada
No pasa nada.
No paso nada.
No sucedía absolutamente nada
2.
Supuestamente debió de pasar algo, pero paso, ya que fue por la descarga de la bateria
Supuestamente debió de pasar algo, pero paso, ya que fue por la descarga de la bateria
Se pego y empezó a sacar chispas
No paso nada, aunque se supone que debió de suceder algo con  la batería.
No paso nada pero supuestamente debería de pasar.

(Igual que el anterior a causa de la descarga de la batería) supuestamente el alambre actuaba como lo hubiera hecho un imán
3.

Cuando la aguja se movía, este movimiento s veía reflejado en la brújula.
Atrajo  la auja de la brújula y se empezó a mover.
La aguja de la brújula presento un movimiento .
En la brújula se noto un pequeño movimiento en la aguja.
La aguja de la brújula resultaba afectada al acercarse al alambre.
Conclusiones:
  • Fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo
Graficar Campo magnético Y velocidad de la varilla.
Observaciones:
Equipo
Campo magnético en Gauss
Velocidad de la varilla m/seg.

1
10
          

2
20



3
30


4
40







5
50
50

6
60
60
  • Conclusiones:

Introducción
El propósito de esta actividad es que los alumnos mediante el uso de las TIC, identifiquen la importancia que  tiene la Física  Contemporánea, por su impacto en la tecnología y en la sociedad actual.
1.- Cada equipo seleccionara un tema a investigar.
TEMA
FISICA NUCLEAR
RADIOSOTOPOS
FISICA SOLAR
LASERES
FIBRAS OPTICAS
COSMOLOGIA
EQUIPO
3
2
1
5
6
4
Desarrollo:
Los integrantes cada  equipo investigarán en la red el tema seleccionado, de acuerdo al siguiente índice centrarán su atención en la parte del mismo.
Índice:
1.- Antecedente histórico
2.- Fundamentos Físicos que intervienen
3.- Un experimento o maqueta que ilustre el tema seleccionado.
4.- Usos o aplicaciones Tecnológicas
5.- Medidas de seguridad
6.- Describir la actividad de cada integrante del equipo.
7.- Bibliografía consultada (páginas de la Red, libros, enciclopedias, etc.)
 Instrucciones:
c.- Definirán todos los conceptos del contenido temático buscando la información en la red y en los libros recomendados, entre otros.
d.- Cada equipo elaborará una lista de los puntos  más relevantes  del  tema seleccionado.
g.- Los integrantes de cada equipo se comunicarán mediante un blog o foro, o correo electrónico para intercambiar ideas o información de la temática correspondiente.
Cierre: Presentación de cada equipo de los resultados obtenidos 1 sesión en cómputo (2 horas)
f.- Cada equipo entregará su trabajo, organizado y editado convenientemente en Word y una síntesis en Power Point de acuerdo al índice, empleando la PC (PARA PRESENTARLO  AL GRUPO),  en un disco compacto, o memoria portátil, para subirlo al BLOG Física 2. Fecha de entrega:   Marzo 30 del 2013                                            
 Bibliografía:
  1. fisica2005.unam.mx/index. 28-02-2010 2 www.atmosfera.unam.mx    28-02-2010
  3. www.nucleares.unam.mx/.  28-02-2010 4.www.bibliotecadigital.ilce.edu.mx/28-02-2010
  5.www.cienciorama.unam.mx/index28-02-2010 6.www.astrosmo.unam.mx 28-02-2010


F2Semana7jueves
5.14 Interacción electromagnética entre conductores rectilíneos.
Preguntas
¿Qué ocurre a un conductor rectilíneo al pasar corriente eléctrica?
¿En electromagnetismo
En que consiste la Ley del pulgar derecho?
¿Qué les ocurre a dos conductores rectilíneos al pasar corriente eléctrica en el mismo sentido?
¿Qué les ocurre a dos conductores rectilíneos al pasar corriente eléctrica en diferente sentido?
¿En qué consiste la Ley Ampere?
¿Cómo se define la Ley de Gauss?
Equipo
5
6
2-5
1
4
3
Respuestas
Entonces, si existe una corriente eléctrica que circula por un conductor, en el espacio que le rodea habrá un campo magnético, pues, como sabemos una corriente eléctrica está constituida por cargas eléctricas en movimiento.            Luego, debemos analizar la relación entre el campo magnético y la corriente eléctrica, para lo cual consideramos un conductor rectilíneo por el que pasa una corriente y coloquemos una aguja magnética, la cual nos indicará la dirección del campo magnético existente en cada punto.
Si el conductor  se toma con la mano derecha de modo que el pulgar apunte en la dirección de la corriente convencional, los demás que lo sujetan al conductor indicarán la dirección del campo magnético.
Cuando las corrientes circulan en el mismo sentido, la fuerza es atractiva.
Cuando las corrientes circulan en el mismo sentido, la fuerza es atractiva.
La ley que nos permite calcular campos magnéticos a partir de las corrientes eléctricas es la Ley de Ampère.

Establece que el flujo de ciertos campos a través de una superficie cerrada es proporcional a la magnitud de las fuentes de dicho campo que hay en el interior de dicha superficie. Dichos campos son aquellos cuya intensidad decrece como la distancia a la fuente al cuadrado. La constante de proporcionalidad depende del sistema de unidades empleado.

5.15 Atracción o repulsión entre conductores con corriente.
Material: Baterías de 9 volts, alambre magneto, regla de madera 30 cm.
    • Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:
    • Cortar 10 cm de alambre magneto y alinear el alambre cada tramo.
    • Quitar el barniz al extremo de cada alambre y conectar a los polos de la batería.
    • Acercar las secciones rectas de los alambres y medir las distancias de atracción o repulsión de los alambres.
    • Tabular y graficar los datos.
Escribir los cambios observados:
Equipo
Distancia entre alambres corriente mismo sentido
Distancia entre alambres corriente sentido contrario
1
2
3
4
5
6

http://www.unizar.es/icee04/electricidad/temas/practica3/simumag.htm



Recapitulación 7
Resumen del martes y jueves
Lectura del resumen por equipo
Aclaración de dudas
Ejercicio:
Registrar , tabular y graficar  los datos en el simulador:
  • Fuerza magnética sobre un conductor rectilíneo
Registro  de asistencia.

Registrar la tabla
Equipo
1
2
3
4
5
6






Resumen
El martes 26 de febrero el profesor nos calificó las investigaciones que hicimos en nuestros cuadernos de dichos temas: 5.13 interacción electromagnética, 5.14 interacción electromagnética entre conductores y el tema 5.15 atracción o repulsión entre conductores con corriente y llevamos a cabo una práctica con un vaso precipitado  con agua e introducimos un pedazo de papel y encima un clip parea poderlo arrastrar con un imán fuera de el.  Experimentamos los fenómenos al acercar un imán a una brújula y también con la ralladura de hierro. Para el jueves 28 de febrero utilizamos varias pilas que las desarmamos  y medimos el voltaje  y descubrimos sus movimientos rectilíneos.


El martes 26 de febrero, el profesor reviso la tarea de la semana que era sobre “la interacción electromagnética entre conductores rectilíneos y atracción o repulsión entre conductores con corriente”, y realizamos una práctica que consistía que en un vaso de agua pusimos un pedazo de papel y encima un clip, arriba del vaso colocamos una brújula y con un imán lo acercamos al vaso y el imán se iba moviendo al igual que la brújula.
El jueves 28 realizamos un experimento con varias pilas que desarmo el profe y empezó a medir el voltaje de cada pila y sus celdas
El día martes con una pila de 6 voltios unimos unos conductores rectilíneos y lo acercamos a limadura de hierro para ver la reacción lo cual lo atrajo solo algunos y la pila empezó a quemarse, además que acercamos un imán a un vaso con agua y  un clip para observar como reacciona el clip cerca del imán y también cerca de la brújula y atrajo la punta al imán. El jueves el profesor desarmo algunas pilas y encima puso conductores rectilíneos, entonces el recubrimiento que tenia estas se empezó a quitarse .
El  martes se revisó la tarea y se apuntaron las respuestas en el documento, también se trabajo con una pila de 6 voltios y medimos el amperaje y el voltaje usando los alambritos acercándolos a una brújula y un clip.
El jueves desarmamos una pila y medimos los diferentes voltajes de las pilas y de las personas.
El día martes comenzamos cuando el profesor reviso la tarea coma cada semana que consistía sobre la interacción electromagnética entre conductores también sobre atracción y repulsión. Ese mismo día se realizo una práctica que consistía en que en un vaso de agua se ponía un pedacito de papel con un clip y a los alrededores del vaso colocábamos una brújula y encima de ellos o a los lados pasábamos un imán y observábamos como se movía el papel y la aguja de la brújula.
El día jueves el profesor desarmo varias pilas y medimos el voltaje de ellas para ver si era el indicado en la envoltura.
También medimos el voltaje de cada celda de la pila.
El martes, el profesor revisó la tarea. Con ayuda de una pila de 6 voltios unimos alambre de cobre a sus polos para poder observar el campo electromagnético que generaba con la limadura de hierro y la alteración que presentaba en la brújula. El día jueves observamos la estructura interna de las baterías ([+] zinc, [-] dióxido de manganeso). Tomando del mismo modo el voltaje de dicha batería.

Ejercicio
1
2
3
4
5
6
Valor distancia
10
10
30
40
10
10
Velocidad
10
20
30
50
50
60