Fisica II semana 9

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”.

Fisica II Semana 8 "MOTORES ELÉCTRICOS"

física II Semana 8 

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:

http://www.walter-fendt.de/ph14s/lorentzforce_s.htm

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:

Al pasar un imán por una bobina se produce corriente electrica

Motor eléctrico

http://www.walter-fendt.de/ph14s/electricmotor_s.htm

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.

Recapitulación 6 Resumen del martes y jueves

Recapitulación  6

Resumen  del  martes y jueves

Equipo	1	2	3	4	5	6
Resumen	El 19 de febrero el maestro revisó la investigación sobre la ley de ohm, consumo de energía eléctrica y campo magnetico y líneas de campo (imanes y bobinas). Ese mismo día experimentamos la medición  de amperaje y voltaje de diferentes tipos  de pilas y dichos experimentos los graficamos en la computadora. Después experimentamos con el circuito abierto y cerrado. Para el día 21 de febrero llevamos a cabo la práctica y requerimos  de los imanes, de limadura y de hierro. El experimento consistía  en que pasabas encima los imanes para ver la reacción que se generaba, con el multimetro medimos las resistencias y los resultados los plasmamos en nuestra investigación .	El día martes 19 entregamos la tarea que correspondía a la semana que era “La ley de Ohm” “Circuito eléctrico” y “Los imánes y las bobinas”. Ese mismo día, realizamos una actividad para medir el Amperaje y el Voltaje de las pilas A, AA, AAA, y las pilas cuadradas, y registramos los resultados en la computadora, vimos el circuito cerrado y abierto. El jueves 21 realizamos la práctica sobre de los imanes, ponías limadura de hierro y le pasabas encima los imanes para ver la reacción, con el multimetro medimos las resistencias. El viernes 22 hicimos la recapitulación de la semana.	El día martes califico la tarea después medimos los voltios de las pilas de diferentes tamaño así como los amperes , el día jueves califico la tarea  e hicimos  la práctica de acuerdo con el campo eléctrico y leneas de campo con imanes	El día martes 19 el profesor registro las tareas correspondientes (ley de ohm , circuito eléctrico , ) después la actividad experimental consistió en medir las cargas de voltaje y amperaje de unas pilas de diferente tamaño  , también un circuito cerrado y uno abierto , después nos mostro el consumo eléctrico de varios aparatos electrodomésticos. El jueves se realizo una práctica que consistía en medir en Ω distintas resistencias, y con limadura de hierro e imanes de diferente potencia pudimos apreciar los campos magnéticos.	El dia martes comenzamos entregando la tarea de la semana que eran 3 temas entre ellos la ley de ohm Después de calificar la tarea hicimos una pequeña practica  para medir el amperaje de algunas pilas que son A AA y AAA que son desde las pilas mas pequeñas hasta las cuadradas al final dejo una tarea sobre los watts El dia jueves califico la tarea  luego hicimos una practica donde poníamos limadura de hierro en una hojita y por abajo pasábamos distintos imanes y veíamos su comportamiento Y que imanes eran mas fuertes Luego medimos con un multimetro unas resistencias En la computadora dibujamos las líneas de un campo electromagnético.	El día martes le entregamos el resumen semanal y utilizamos baterías para pode observar de modo concreto el voltaje y amperaje de estas mismas. El jueves dimos uso a los imanes para observar el campo magnético  y la atracción de los metales mismos hacia los imanes. Del mismo modo dimos uso a un sitio educativo para observar de modo más detallado el campo magnético. Finalmente hoy viernes 22 de Febrero realizamos el resumen semanal.

fisica IISemana 6 5.12 Campo magnético y líneas de campo: imanes y bobina.

fisica IISemana 6 5.12 Campo magnético y líneas de campo: imanes y bobina.

Preguntas	¿Qué es un imán?	¿Cuál  es el origen  de la palabra magnético?	¿Cómo  se genera  un campo  magnético?	¿Cómo son  las líneas  fuerza magnética?	¿Qué unidades  se utilizan  para medir  el campo magnético?	¿Qué  es  una bobina?
Equipo	5	1		6	4	2
Respuestas	Un imán es un material magnético con la capacidad de producir un campo magnético en su exterior , el que es capaz de atraer al hierro al níquel entre otros Hay imanes de origen natural y manifiestan propiedades como la magnetita y los imanes artificiales se crean a partir de la aleación de otros metales.	Provenientes del latín magnes que significa imán. El origen de esta palabra, de acuerdo a la mayoría de las fuentes, se remonta a una la leyenda de minerales encontrados que tenían la particularidad de que atraían al hierro, minerales que eran provenientes de las cercanías de la ciudad de Magnesia, en Asia Menor.	El campo magnético se genera en presencia de cargas magnéticas, esto quiere decir: imánes. Los cuales contienen minerales con características metálicas	En cualquier punto tiene la misma dirección de la fuerza magnética que actuaría un polo norte imaginario y aislado y colocado en ese punto.	[B]=N/C m/s=N/(A)(m)=Tesla (T).	Un dispositivo eléctrico que almacena energía, por medio de un campo electromagnético que es estimulado por corriente, es muy útil en diferentes aplicaciones debido a su capacidad de almacenar corrientes altas.

Campos  y  líneas  de fuerzas  magnéticas

Mtaterial: iman, 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)

Simulador  de  campo magnetico:

http://www.walter-fendt.de/ph14s/mfbar_s.htm

  Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:

Apliquen la energía de un imán bajo la hoja de papel y sobre el papel las limaduras de hierro y dibujen las líneas del campo magnético:

Observen la influencia del campo magnético sobre las limaduras de hierro y una brújula:O Observaciones:

Equipo 6

semana 6

Física II semana 6 martes

Preguntas	¿Cómo se define la Ley de Ohm?	¿Cuáles son las variables que intervienen en la ley de Ohm?	¿Qué unidades se emplean en las variables de la Ley de Ohm?	¿Cuál es el modelo matemático de la Ley de Ohm?	¿Qué es un circuito eléctrico?	¿Cuáles son los tipos de circuito eléctrico?
Equipo	6	4	2	5	3	1
Respuestas	La intensidad de corriente que circula por un circuito dado es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Esta ley se cumple únicamente en circuitos cuya carga es resistiva.	I=Intensidad de la corriente(A) V=Diferencia de potencial(V) R=Resistencia(Ω)	Voltios Ohmios Amperes	I=GV= V/R	Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada.	En serie y/o pararlelo.

Experimentos de la Ley de Ohm

Material: Probador de conductividad, multímetro, pilas AA, AAA, D, Cuadrada.

Procedimiento:

1.- Medir el amperaje y voltaje de cada pila y comparar con lo indicado en la etiqueta.

2.- Con el `multímetro medir el voltaje en el probador de conductividad eléctrica(CUIDADO)

3.- Comparar con el circuito del experimento en:

http://www.electricalfacts.com/Neca/Exp_sp/Exp2/ohm1_sp.shtml

Observaciones:

Equipo	Pila 1 (cuadrada)	Pila 2 (D)	Pila 3 (AAA)	Pila 4 (AA)	Circuito 1 (abierto)	Circuito 2 (cerrado)
1	9.70	1.3	1.6	1.5	120.2	122.2
2	9.66	0.71	0.07	1.51	120.1	122.6
3	9.71	1.1	1.43	1.62	120.3	123
4	10.30	0.592	1.596	1.50	120	122
5	9.60	1.24	1.60	1.52	120.4	122.4
6	10.00	1.359	1.16	1.58	120.8	121.2

Consumo mensual de energía eléctrica de aparatos eléctricos

Aparato	Watts
Abrelatas	60
Licuadora	60
Estéreo o Modular	75
Reloj	2
Secadora de pelo	300
Batidora	200
Lámpara fluorescente	10
Máquina de coser	125
Videocasetera	75