lunes, 5 de junio de 2017
M12S3 1a.Para saber más: Leyes de los gases
Para saber más
Leyes de los gases
Para profundizar en las leyes de los gases, revisa los siguientes videos:
“Ley de Boyle (relación entre presión y volumen)”
“Ley de Charles (relación entre la temperatura y el volumen)"
jueves, 1 de junio de 2017
M12S2 Electromagnetismo
Introducción
En este tema se estudiarán las fuerzas magnéticas. Una fuerza magnética se puede originar por la presencia de cargas eléctricas en movimiento. Una fuerza eléctrica puede generarse a causa de un campo magnético en movimiento. El funcionamiento de motores eléctricos, generadores, transformadores, interruptores, televisores, radios entre otros dispositivos depende de la relación entre las fuerzas eléctricas y magnéticas.Imanes y campos magnéticos
Los primeros fenómenos magnéticos observados se
relacionaron con fragmentos de piedra de imán o magnetita (óxido de
hierro) encontrada cerca de la antigua ciudad de Magnesia hace
aproximadamente 2000 años. Se observó que estos imanes naturales atraían
pequeños trozos de hierro no magnetizados. Esta fuerza de atracción se
conoce como magnetismo y al objeto que ejerce una fuerza magnética se le
llama imán.
Todo imán está rodeado por un espacio, en el cual se manifiestan sus efectos magnéticos. Dichas regiones se llaman campos magnéticos.
Todo imán está rodeado por un espacio, en el cual se manifiestan sus efectos magnéticos. Dichas regiones se llaman campos magnéticos.
El magnetismo terrestre
La Tierra se comporta como un imán gigantesco. Esta circunstancia nos permite orientarnos mediante una brújula en cualquier parte de la Tierra. La brújula tiene un imán en forma de aguja que siempre gira para estar bien orientado hacia el polo norte geográfico. Información tomada de Electricidad y Magnetismo 1
Clases de imanes
- Naturales: son los que se encuentran en la naturaleza, como algunas rocas. La magnetita es una de ellas.
- Artificiales: son los fabricados por las personas, normalmente al frotarlos con magnetita o al hacer pasar a través de ellos la electricidad.
Los extremos de los imanes son llamados polo sur y polo norte ambos con distinta carga.
Ley de los imanes
Polos iguales se repelen, polos contrarios se atraen.
Ley de Ampere
La Ley de Ampere relaciona un campo magnético
estático con la causa que lo produce, es decir, una corriente eléctrica
estacionaria.
La circulación de la intensidad del campo
magnético en un contorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre
en ese contorno.
Ondas electromagnéticas
Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para
propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio,
televisión y telefonía celular.
Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s), pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O podemos enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.
Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos. Las ondas electromagnéticas son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.
Información tomada de www.teleformacion.edu.aytolacoruna.es
Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s), pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O podemos enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.
Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos. Las ondas electromagnéticas son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.
Información tomada de www.teleformacion.edu.aytolacoruna.es
Inducción electromagnética (Leyes de inducción de Faraday)
La inducción electromagnética permite la producción de una
corriente eléctrica en un alambre conductor. Éste es el principio de
operación básico de muchos dispositivos eléctricos.
La corriente eléctrica inducida es equivalente a un voltaje inducido en los extremos del alambre, es como si una fuente de voltaje estuviera conectada entre sus extremos para producir la corriente. Así, se puede considerar que el movimiento del imán no sólo induce la corriente, sino también una diferencia de voltaje en el alambre; mientras más rápido se mueva el imán, el voltaje (y la corriente) inducido será mayor.
Cuando se introduce un imán en una bobina, las cargas en su interior se mueven y producen una corriente eléctrica. Por otro lado, si el número de espiras en la bobina crece, el voltaje que se induce aumenta proporcionalmente, pues el número de cargas que se pone en movimiento también es mayor.
La relación entre estas variables fue descubierta por Michael Faraday y se conoce como Ley de inducción de Faraday.
Dentro de las aplicaciones de la ley de Faraday se encuentran el motor eléctrico y el transformador.
La corriente eléctrica inducida es equivalente a un voltaje inducido en los extremos del alambre, es como si una fuente de voltaje estuviera conectada entre sus extremos para producir la corriente. Así, se puede considerar que el movimiento del imán no sólo induce la corriente, sino también una diferencia de voltaje en el alambre; mientras más rápido se mueva el imán, el voltaje (y la corriente) inducido será mayor.
Cuando se introduce un imán en una bobina, las cargas en su interior se mueven y producen una corriente eléctrica. Por otro lado, si el número de espiras en la bobina crece, el voltaje que se induce aumenta proporcionalmente, pues el número de cargas que se pone en movimiento también es mayor.
La relación entre estas variables fue descubierta por Michael Faraday y se conoce como Ley de inducción de Faraday.
Dentro de las aplicaciones de la ley de Faraday se encuentran el motor eléctrico y el transformador.
El voltaje inducido en una bobina es
proporcional al producto del número de espiras y a la razón de cambio
del campo magnético dentro de dichas espiras.
Motor eléctrico
Relacionado con el generador está el motor eléctrico, en el
cual lo que se hace es girar un electroimán (el rotor) en el interior
del campo magnético creado por otros electroimanes (el estátor);
haciendo que por el rotor circule una corriente alterna se puede
conseguir una rotación continuada.
Transformador
Al estudiar los efectos de inducción de una bobina
(primario) sobre otra (secundario) se obtiene que en el caso ideal, el
voltaje que resulta en el secundario es proporcional al voltaje del
primario. De esta manera se puede elevar o reducir el voltaje a
voluntad. El dispositivo formado por estas dos bobinas alrededor de un
núcleo es un transformador.
Los transformadores son esenciales en la transmisión de la energía eléctrica, porque al mismo tiempo que aumentan el voltaje, reducen la intensidad de corriente. De esta forma se minimizan las pérdidas por el efecto Joule en la distribución de energía eléctrica.
Los transformadores son esenciales en la transmisión de la energía eléctrica, porque al mismo tiempo que aumentan el voltaje, reducen la intensidad de corriente. De esta forma se minimizan las pérdidas por el efecto Joule en la distribución de energía eléctrica.
No olvides leer el contenido extenso para profundizar en el estudio de este tema.
M12S2 Para saber más: La corriente eléctrica directa y alterna. Principio de Faraday
La corriente eléctrica directa y alterna. Principio de Faraday
Si deseas saber más sobre el Principio de Faraday, revisa el siguiente video:
M12S2 Ley de Joule
Ley de Joule
La ley de la conservación de la
energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se
puede cambiar de una forma a otra.
Al circular una corriente eléctrica a
través de un conductor el movimiento de los electrones dentro del mismo
produce choques con los átomos del conductor cuando adquieren velocidad
constante, lo que hace que parte de la energía cinética de los
electrones se convierta en calor, con un aumento en la temperatura del
conductor. Mientras más corriente fluya mayor será el aumento de la
energía térmica del conductor y por consiguiente mayor será el calor
liberado. A este fenómeno se le conoce como efecto joule.
El calor producido por la corriente
eléctrica que fluye través de un conductor es una medida del trabajo
hecho por la corriente venciendo la resistencia del conductor; la
energía requerida para este trabajo es suministrada por una fuente,
mientras más calor produzca mayor será el trabajo hecho por la corriente
y por consiguiente mayor será la energía suministrada por la fuente;
entonces, determinando cuánto calor se produce se puede determinar
cuánta energía suministra la fuente y viceversa.
El calor generado por este efecto se enuncia en la ley de Joule que dice que:
Este fenómeno tiene mucha utilidad en la vida cotidiana:
Alumbrado eléctrico
Se utilizan para el alumbrado: lámparas, bombillas o ampollas llamadas incandescencia.
Aplicaciones domésticas
Muchas aplicaciones prácticas del
efecto Joule intervienen en la construcción de los aparatos
electrodomésticos, tales como planchas, hervidores, hornos, calentadores
de ambiente y de agua, secadores, rizadores.
Esta fuerza que existe entre el protón y el electrón es de atracción, ya que son cargas de signo opuesto.
No olvides revisar el contenido extenso para conocer un poco más sobre este tema.
M12S2 Ley de Watt
Ley de Watt
El paso de la corriente eléctrica
implica forzosamente la liberación de la energía potencial que se
almacenó mediante el voltaje. La ley de Watt establece que:
La unidad para medir la potencia eléctrica es el Watt (W).
La expresión para la potencia eléctrica se puede expresar usando la Ley de Ohm V = I · R. Al sustituir V se tiene:
Si se usa la Ley de Ohm pero ahora a 
y se sustituye:
Ejemplo
Un ventilador de una oficina pequeña
tiene una etiqueta en la base que indica 120 V, 55 W. ¿Cuál es la
corriente de operación de este ventilador y cuál es su resistencia
eléctrica?
Solución
No olvides revisar el contenido extenso para conocer un poco más sobre este tema.
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