miércoles, 30 de septiembre de 2009

Una carga eléctrica en reposo, por ejemplo un electrón, genera en el espacio que le rodea un campo eléctrico . Si la carga eléctrica se mueve, por ejemplo oscila, además en el mismo espacio genera un campo magnético . La situación se ilustra esquemáticamente en la figura 42.
Es importante tener presente que las variaciones que experimentan ambos campos viajan a la velocidad de la luz (c), de modo tal que cargas e imanes que están a una distancia d de él sabrán del movimiento de la carga un tiempo posterior igual a d/c.
La señal que así viaja por el espacio es básicamente lo que denominamos onda electromagnética. Aquello que la genera, el transmisor, es una carga eléctrica que oscila. Mientras, otra carga eléctrica o un imán detectarán la onda electromagnética, constituyendo un receptor.
Si la carga oscila con una frecuencia f, los campos eléctricos y magnéticos variarán con esta misma frecuencia y corresponderá a la frecuencia de la onda. Por lo tanto, estas ondas electromagnéticas poseerán una longitud de onda (l) tal que c = f l. Más aún, lo que denominamos luz corresponde a un particular rango de frecuencias de las ondas electromagnéticas. El esquema de la figura 43 muestra los nombres que damos a las diferentes zonas del espectro electromagnético.
Es importante no confundir las ondas electromagnéticas, como la luz o las ondas de radio, que se caracterizan por poder propagarse en el vacío, con las ondas de sonido, que corresponden a ondas mecánicas de un medio material. No obstante, las ondas electromagnéticas, como por ejemplo la luz, también se reflejan, se refractan, se dispersan, interfieren y experimentan el efecto Doppler.
Fue el físico inglés James Maxwell (1831 – 1879) quien predijo la existencia de las ondas electromagnéticas y años más tarde Heinrich Hertz (1857 - 1894) quién verificó experimentalmente su existencia y propiedades. Posiblemente ninguno de los dos se imaginó la importancia que ellas llegarían a tener tanto para comprender la naturaleza como para el desarrollo en el área de las comunicaciones. No mucho tiempo después el italiano Guillermo Marconi (1874 – 1937) inventó el transmisor y el receptor de radio, cumpliendo su sueño de transmitir la voz humana a distancia. Los esquemas de la figura 44 ilustran los elementos básicos de estos aparatos y permiten comprender, a la luz de lo que hemos visto antes, el modo en que funcionan.
El oscilador genera en el transmisor una señal como la que indica la figura 45 (conocida como portadora), cuya frecuencia puede seleccionar el condensador variable en el receptor. Cuando se habla en el micrófono la corriente hace fluctuar la amplitud de la onda del modo que se indica. Este sistema de transmisión y recepción se denomina de amplitud modulada (AM).
En la frecuencia modulada (FM) lo que se modifica es la frecuencia en vez de la amplitud.
Una característica importante de las ondas electromagnéticas constituye el hecho de que los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre sí y que corresponden a ondas transversales,
DIEGO MARTINEZ

Ondas Electromagneticas

Ondas Electromagnéticas Quizá el mayor logro teórico de la física en el siglo XIX fue el descubrimiento de las ondas electromagnéticas. El primer indicio fue la relación imprevista entre los fenómenos eléctricos y la velocidad de la luz.
En la naturaleza, las fuerzas eléctricas se originan de dos formas. Primero está la atracción o la repulsión eléctricas entre las cargas eléctricas (+) y (-). Es posible definir una unidad de carga eléctrica como la carga que repele a otra carga similar a la distancia de, podemos decir, 1 metro con la fuerza de la unidad de fuerza utilizada (las fórmulas usuales lo definen con más precisión).
Pero en segundo lugar están la atracción y la repulsión entre corrientes eléctricas paralelas. Por lo que podremos definir la unidad de corriente como la corriente que circulando por un hilo recto, atrae a una corriente similar que circule por un hilo paralelo separado 1 metro, con la fuerza de la unidad utilizada, en cada metro de la longitud de los hilos.
Pero, ¡las corrientes y las cargas eléctricas están relacionadas!, por lo que así podremos basar la unidad de corriente en la unidad de carga, o sea, definirla como la corriente en la que en cada segundo pasa una unidad de carga por cualquier sección transversal del hilo. Esta segunda definición es muy diferente, y si se usan el metro y el segundo en todas las definiciones, la relación de las dos unidades de corriente será la velocidad de la luz, 300,000,000 metros por segundo.
En los tiempos de Faraday ya se conocía cual era la velocidad de la luz, aunque sin la precisión actual. Fue deducida por vez primera por Ole (Olaus) Roemer, un astrónomo danés que trabajaba en París. Roemer intentaba predecir los eclipses de Io, la luna de Júpiter (mencionada posteriormente en una sección totalmente diferente) y encontró una diferencia entre los tiempos reales y los previstos, que crecían y disminuían de nuevo cuando la Tierra circunvalaba el Sol. Adivinó la razón correctamente: cuando la Tierra se movía en su órbita, su distancia a Júpiter también aumentaba y disminuía, y así la luz necesitaba un tiempo extra para cubrir esa distancia extra.
Pero, ¿cuál era el significado de la relación entre la electricidad y la luz?
¿Recuerda la idea de Faraday, que evolucionó hacia el concepto de "campo magnético -- ese espacio en el que se pueden observar los cambios en las fuerzas magnéticas? Faraday también mostró que un campo magnético que cambia en el tiempo, como el producido por la corriente alterna (CA), podría conducir corrientes eléctricas, si los hilos de cobre estuvieran colocados de la forma adecuada. Esto era la "inducción magnética", el fenómeno en el que se basan los transformadores eléctricos.
Por lo tanto, los campos magnéticos podían producir corrientes eléctricas y ya sabemos que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos. ¿Sería quizá posible que el espacio sustentara un movimiento ondulatorio alternante entre los dos? Del tipo de:
campo magnético ---> corriente eléctrica ---> campo magnético ---> corriente eléctrica ---> ...
Esto era un obstáculo. Esta onda no existiría en el espacio vacío, debido a que el espacio vacío no tiene hilos de cobre y no podría conducir la corriente necesaria para completar el ciclo anterior. Un brillante joven escocés, James Clerk Maxwell, solucionó el problema en 1861 proponiendo que las ecuaciones de la electricidad necesitaban un término adicional, que representase a una corriente eléctrica que pudiera viajar a través del espacio vacío, pero solo mediante oscilaciones muy rápidas.
Añadiendo ese término (la "corriente de desplazamiento"), las ecuaciones de la electricidad y del magnetismo permitían que existiese una onda que se propagase a la velocidad de la luz. El dibujo inferior ilustra ese tipo de onda, verde en su parte magnética y azul en su parte eléctrica, añadido el término de Maxwell. La onda está dibujada propagándose a lo largo de un línea. Realmente llena el espacio, pero sería muy difícil dibujarla.
Onda Electromagnética (vea el texto arriba)
Maxwell propuso que eso era luz. Hubo anteriores indicios --como se citó anteriormente, la velocidad de la luz apareció inesperadamente en las ecuaciones de la electricidad y del magnetismo-- y estudios posteriores lo confirmaron. Por ejemplo, si un haz de luz incide en la cara de un prisma de cristal, solo entra en él una parte, otra parte es reflejada. La teoría de Maxwell predijo correctamente las propiedades del haz reflejado.
Después Heinrich Hertz, en Alemania, mostró que una corriente eléctrica saltando adelante y atrás en un hilo (actualmente se le podría llamar "antena") podía ser la fuente de esas ondas. (La corriente, de acuerdo con la ley de Ampere, también produce un campo magnético, pero este campo disminuye rápidamente con la distancia). Las chispas eléctricas producen ese tipo de corrientes cuando saltan entre dos puntos --a eso se debe el crepitar producido por los rayos en la radio AM-- y Hertz, en 1886, usó estas chispas para enviar una señal de radio a través de su laboratorio. Posteriormente el italiano Marconi, con detectores más sensibles, amplió el alcance de la recepción de la radio y en 1903 detectó en Cape Cod, Massachussets, señales procedentes de Europa .
Se supone que la luz que produce el hilo caliente de una lámpara se emite debido a que el calor causa que los electrones se muevan rápidamente adelante y atrás, convirtiendo a cada uno en una antena. Sin embargo, cuando los físicos intentaron seguir esa idea, encontraron que las leyes conocidas de la naturaleza debían modificarse a la escala de los tamaños atómicos. Así fue como se originó la teoría cuántica.
Poco a poco se descubrieron otras ondas electromagnéticas. La naturaleza de onda de la luz origina que los diferentes colores se reflejen de forma diferente por una superficie, generando finas rayas paralelas --a esto se debe el que un disco compacto láser (para uso musical o para ordenador) brille en todos los colores del arco iris. Las filas ordenadas de los átomos en un cristal también forman líneas paralelas pero mucho menos espaciadas y resultan tener el mismo efecto sobre los rayos X, mostrando que los rayos X, al igual que la luz, también son ondas electromagnéticas, pero con una longitud de onda mucho más corta. Se encontró posteriormente que los haces de electrones en un campo magnético, dentro de un tubo de vacío, podían hacerse inestables y emitir ondas más largas que la luz: el tubo magnetrón donde ocurría esto fue un dispositivo de radar de alto secreto durante la II Guerra Mundial e hizo posible posteriormente la fabricación del horno microondas.
Las ondas electromagnéticas lideran la radio y la televisión y la enorme industria electrónica. Pero también se generan en el espacio -- por rayos de electrones inestables en la magnetosfera, así como en el Sol y en el universo remoto, informándonos sobre las partículas magnéticas del distante espacio o también tomándonos el pelo con misterios irresolutos. Sobre esto puede hallar más en la sección sobre las partículas de alta energía.


Fabricio Palermo
Ana Clara Sabbatella

ESPECTRO ELECTROMAGNETICO BURGOS NATALY





Leandro Peregalli
ESPECTRO ELECTROMAGNETICO

El espectro electromagnético se divide en: (empezando de con la que tiene mayor longitud de onda)



LUCIA LASA - RAMIRO MARTINEZ 6TO AGRONOMIA

Caos Electromagnéticas






Laura Churi, Leandro Peregalli, Tatiana Gutierrez... 6to Medicina

Ondas Electromagnética




Tatiana Gutierrez, Leandro Peregalli, Laura Churi... 6to Medicina

VIDEO DE ONDAS ELECTROMAGNETICAS

ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

ESPECTRO DE ONDAS ELECTROMAGNETICAS
Las ondas electromagnéticas, lejos del foco emisor, pueden considerarse ondas transversales planas formadas por un campo magnético y por un campo eléctrico, perpendiculares entre sí y perpendiculares a su vez a la dirección de propagación. La amplitud de la radiación determina el brillo y la relación entre la amplitud y la fase de los campos eléctrico y magnético condiciona el estado de polarización. La longitud de onda condicionará el color de la radiación.



Un cambio de 50 nm o menos nos dará otro color diferente.

Las ondas electromagnéticas siguen una trayectoria rectilínea y su velocidad es constante en cada medio específico. Al pasar de un medio a otro la única característica que permanece constante es la frecuencia. La velocidad varía para cada longitud de onda. La frecuencia y la longitud de onda se relacionan según la siguiente expresión matemática:

longitud de onda = C X T = C / f

Donde es la longitud de onda, C es la velocidad de la luz en el vacío, T el periodo y "f" la frecuencia. La frecuencia es el número de vibraciones por unidad de tiempo y su unidad es por tanto el ciclo por segundo o el Hz (Hertzio) La longitud de onda () es una distancia y por lo tanto su unidad de medida es el metro. Como la luz es una radiación electromagnética que tiene unas longitudes de onda muy pequeñas se usan submúltiplos del metro, como son el Angstrom (Å) que es la diezmilmillonésima de metro y el Namómetro (nm) que es la milmillonésima de metro.

El espectro electromagnético es el que comprende todas las radiaciones electromagnéticas.



ESPECTRO LUMINOSO / VENTANA OPTICA
Es la parte del espectro electromagnético comprendido entre 300 y 1500 nm. Aquí englobamos el espectro visible y el espectro luminoso no visible. El espectro visible, llamado también ventana óptica, comprende desde los 380 nm, aproximadamente, hasta los 780 nm. Por encima de los 780 nm tenemos las radiaciones infrarrojas y por debajo de los 380 nm tenemos las ultravioletas.

MOVIMIENTOS ONDULATORIOS
Propagación de una perturbación en un medio elástico
Sí en un punto de un medio elástico producimos una perturbación que dé lugar a una deformación local, se observa que esta perturbación se trasmite a todo el medio, propagándose por él a una determinada velocidad. Cuando se produce esta perturbación en un punto, dando lugar a un desplazamiento de la posición de equilibrio de las partículas, éstas empezaran a vibrar, transmitiendo su movimiento a las partículas más próximas y estas a su vez a otras, dando lugar a que la perturbación se propague por todo el medio. Pero esta perturbación se amortigua no solo por la perdida de energía debida al rozamiento de unas partículas con otras, sino que también esta energía, que en principio correspondía a unas pocas partículas, se extiende a un número mucho mayor. Sírvanos como ejemplo para clarificar este hecho el efecto que produce una piedra cuando se arroja a un estanque de agua, la perturbación provocada por la piedra en el lugar de la caída se transmite a las partículas de agua próximas,propagándose en todas direcciones en forma de ondas circulares que se van amortiguando a medida que se van alejando del centro perturbador.

Ondas longitudinales y transversales
Ondas Transversales : Las partículas del medio oscilan en ángulos rectos con respecto a la dirección en la que viaja la onda, es decir, con respecto a su dirección de propagación. Ejemplo. Onda en el agua, radiación electromagnética.

Ondas Longitudinales : Las partículas oscilan a lo largo de la línea que representa la dirección en la que la onda está viajando. Ejemplo: sonido.

PAREMETROS DE MEDIDA DE UNA SINUSOIDE
T = Tiempo empleado en completar una vibración completa. f = No. de vibraciones completas realizadas en la unidad de tiempo. Por tanto:

f = 1/ T Así tenemos relacionada la longitud de onda () con las siguientes magnitudes de esta forma:

longitud de onda = V.T ; como T = 1 / f entonces longitud de onda = V / f

LUCIA LASA - RAMIRO MARTINEZ 6T0 AGRONOMIA



diego martinez

ONDAS ELECTROMAGNETICAS

Quizá el mayor logro teórico de la física en el siglo XIX fue el descubrimiento de las ondas electromagnéticas. El primer indicio fue la relación imprevista entre los fenómenos eléctricos y la velocidad de la luz.
En la naturaleza, las fuerzas eléctricas se originan de dos formas. Primero está la atracción o la repulsión eléctricas entre las cargas eléctricas (+) y (-). Es posible definir una unidad de carga eléctrica como la carga que repele a otra carga similar a la distancia de, podemos decir, 1 metro con la fuerza de la unidad de fuerza utilizada (las fórmulas usuales lo definen con más precisión).

Pero en segundo lugar están la atracción y la repulsión entre corrientes eléctricas paralelas. Por lo que podremos definir la unidad de corriente como la corriente que circulando por un hilo recto, atrae a una corriente similar que circule por un hilo paralelo separado 1 metro, con la fuerza de la unidad utilizada, en cada metro de la longitud de los hilos.

Pero, ¡las corrientes y las cargas eléctricas están relacionadas!, por lo que así podremos basar la unidad de corriente en la unidad de carga, o sea, definirla como la corriente en la que en cada segundo pasa una unidad de carga por cualquier sección transversal del hilo. Esta segunda definición es muy diferente, y si se usan el metro y el segundo en todas las definiciones, la relación de las dos unidades de corriente será la velocidad de la luz, 300,000,000 metros por segundo.

En los tiempos de Faraday ya se conocía cual era la velocidad de la luz, aunque sin la precisión actual. Fue deducida por vez primera por Ole (Olaus) Roemer, un astrónomo danés que trabajaba en París. Roemer intentaba predecir los eclipses de Io, la luna de Júpiter (mencionada posteriormente en una sección totalmente diferente) y encontró una diferencia entre los tiempos reales y los previstos, que crecían y disminuían de nuevo cuando la Tierra circunvalaba el Sol. Adivinó la razón correctamente: cuando la Tierra se movía en su órbita, su distancia a Júpiter también aumentaba y disminuía, y así la luz necesitaba un tiempo extra para cubrir esa distancia extra.

Pero, ¿cuál era el significado de la relación entre la electricidad y la luz?

¿Recuerda la idea de Faraday, que evolucionó hacia el concepto de "campo magnético -- ese espacio en el que se pueden observar los cambios en las fuerzas magnéticas? Faraday también mostró que un campo magnético que cambia en el tiempo, como el producido por la corriente alterna (CA), podría conducir corrientes eléctricas, si los hilos de cobre estuvieran colocados de la forma adecuada. Esto era la "inducción magnética", el fenómeno en el que se basan los transformadores eléctricos.

Por lo tanto, los campos magnéticos podían producir corrientes eléctricas y ya sabemos que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos. ¿Sería quizá posible que el espacio sustentara un movimiento ondulatorio alternante entre los dos? Del tipo de:

campo magnético ---> corriente eléctrica ---> campo magnético ---> corriente eléctrica ---> ...

Esto era un obstáculo. Esta onda no existiría en el espacio vacío, debido a que el espacio vacío no tiene hilos de cobre y no podría conducir la corriente necesaria para completar el ciclo anterior. Un brillante joven escocés, James Clerk Maxwell, solucionó el problema en 1861 proponiendo que las ecuaciones de la electricidad necesitaban un término adicional, que representase a una corriente eléctrica que pudiera viajar a través del espacio vacío, pero solo mediante oscilaciones muy rápidas.
Añadiendo ese término (la "corriente de desplazamiento"), las ecuaciones de la electricidad y del magnetismo permitían que existiese una onda que se propagase a la velocidad de la luz. El dibujo inferior ilustra ese tipo de onda, verde en su parte magnética y azul en su parte eléctrica, añadido el término de Maxwell. La onda está dibujada propagándose a lo largo de un línea. Realmente llena el espacio, pero sería muy difícil dibujarla.


Maxwell propuso que eso era luz. Hubo anteriores indicios --como se citó anteriormente, la velocidad de la luz apareció inesperadamente en las ecuaciones de la electricidad y del magnetismo-- y estudios posteriores lo confirmaron. Por ejemplo, si un haz de luz incide en la cara de un prisma de cristal, solo entra en él una parte, otra parte es reflejada. La teoría de Maxwell predijo correctamente las propiedades del haz reflejado.
Después Heinrich Hertz, en Alemania, mostró que una corriente eléctrica saltando adelante y atrás en un hilo (actualmente se le podría llamar "antena") podía ser la fuente de esas ondas. (La corriente, de acuerdo con la ley de Ampere, también produce un campo magnético, pero este campo disminuye rápidamente con la distancia). Las chispas eléctricas producen ese tipo de corrientes cuando saltan entre dos puntos --a eso se debe el crepitar producido por los rayos en la radio AM-- y Hertz, en 1886, usó estas chispas para enviar una señal de radio a través de su laboratorio. Posteriormente el italiano Marconi, con detectores más sensibles, amplió el alcance de la recepción de la radio y en 1903 detectó en Cape Cod, Massachussets, señales procedentes de Europa .
Se supone que la luz que produce el hilo caliente de una lámpara se emite debido a que el calor causa que los electrones se muevan rápidamente adelante y atrás, convirtiendo a cada uno en una antena. Sin embargo, cuando los físicos intentaron seguir esa idea, encontraron que las leyes conocidas de la naturaleza debían modificarse a la escala de los tamaños atómicos. Así fue como se originó la teoría cuántica.
Poco a poco se descubrieron otras ondas electromagnéticas. La naturaleza de onda de la luz origina que los diferentes colores se reflejen de forma diferente por una superficie, generando finas rayas paralelas --a esto se debe el que un disco compacto láser (para uso musical o para ordenador) brille en todos los colores del arco iris. Las filas ordenadas de los átomos en un cristal también forman líneas paralelas pero mucho menos espaciadas y resultan tener el mismo efecto sobre los rayos X, mostrando que los rayos X, al igual que la luz, también son ondas electromagnéticas, pero con una longitud de onda mucho más corta. Se encontró posteriormente que los haces de electrones en un campo magnético, dentro de un tubo de vacío, podían hacerse inestables y emitir ondas más largas que la luz: el tubo magnetrón donde ocurría esto fue un dispositivo de radar de alto secreto durante la II Guerra Mundial e hizo posible posteriormente la fabricación del horno microondas.
Las ondas electromagnéticas lideran la radio y la televisión y la enorme industria electrónica. Pero también se generan en el espacio -- por rayos de electrones inestables en la magnetosfera, así como en el Sol y en el universo remoto, informándonos sobre las partículas magnéticas del distante espacio o también tomándonos el pelo con misterios irresolutos. Sobre esto puede hallar más en la sección sobre las partículas de alta energía.

Natalia Aldao

miércoles, 16 de septiembre de 2009


Ana Clara Sabbatella 6to Agronomia
Ondas electromagneticas


Una onda electromagnética es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio, y sus aspectos teóricos están relacionados con la solución en forma de onda que admiten las ecuaciones de Maxwell.

A diferencia de las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para propagarse.

Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas cuya frecuencia está dentro del rango de la luz visible.


Historia del descubrimiento [editar]James Clerk Maxwell fue el primero en hacer la observación teórica de que un campo electromagnético variable admite una solución cuya ecuación de movimiento se corresponde a la de una onda. Eso sugería que el campo electromagnético era susceptible de propagarse en forma de ondas, tanto en un medio material como en el vacío. Esas observaciones llevaron a Maxwell a proponer que la luz visible realmente está formada por ondas electromagnéticas. La trascendencia de la teoría de Maxwell estriba en que proporcionaba una descripción matemática del comportamiento general de la luz. En particular este modelo describe con exactitud como se puede propagar la energía en forma de radiación por el espacio en forma de vibración de campos eléctricos y magnéticos. Sin embargo, las propuestas de Maxwell ocasionaron cierto debate, especialmente dos cuestiones:

La posibilidad de la propagación de las ondas en el vacío suscitó ciertas dudas en su momento. Ya que la idea de que una onda se propagara de forma autosostenida en el vacío resultaba extraña, razón por la cual años antes había nacido la teoría del éter.
Además las ecuaciones de Maxwell sugerían que la velocidad de propagación en el vacío era constante, para todos los observadores. Eso llevo a interpretar la velocidad de propagación constante de las ondas electromagnéticas como la velocidad a la que se propagaban las ondas respecto a un supuesto éter inmóvil que sería un medio material muy sutil que invadiría todo el universo. Sin embargo, el famoso experimento de Michelson y Morley descartó la existencia del éter y quedó inexplicado hasta que Albert Einstein, Poincaré, H. Lorentz y otros, explicarían la constancia de la velocidad de la luz como una constante de las leyes de la Física. (la teoría especial de la relatividad extiende la constante de propagación de la luz a todo fenómeno físico, no sólo las ondas electromagnéticas).
Sin embargo a pesar de todas esas cuestiones los primeros experimentos para detectar físicamente las ondas electromagnéticas, diferentes de la luz, fueron llevados a cabo por Heinrich Hertz en 1888, gracias a que fue el primero en construir un aparato que emitía y detectaba ondas electromagnéticas VHF y UHF.

Ana Clara Sabbatella 6to Agronomia

miércoles, 9 de septiembre de 2009

EXPERIMENTO DE OERSTED

BALANZA MAGNETICA

INTRODUCCION

Un solenoide es un arrollado en forma de cilindro. Dicho arrollado se realiza con alambre conductor, cubierto con una capa de barniz aislante. Cuando circula corriente por el conductor, en el interior del solenoide se genera un campo magnético de valor:
B = mo.N.i donde:


L

B: campo interior.
mo : permeabilidad del medio (propiedad del medio en que se propagan los campos magnéticos, en este caso el subíndice o indica vacío).
N : número de vueltas o espiras que conforman el solenoide.
i : intensidad de corriente que circula por el conductor.

OBJETIVO

Observar que las líneas de campo magnético en el interior del solenoide, son longitudinales y que se cumple la regla de la mano derecha.
Determinar si existe campo fuera del solenoide.
Determinar la permeabilidad del vacío.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Para lograr el equilibrio de una “balanza” de brazos iguales, es inmediato que las fuerzas aplicadas a cada extremo deben ser iguales.
Nuestra balanza tiene un brazo con un conductor plano enchapado. Dicho conductor se introduce en el solenoide. Cuando circula corriente por el solenoide se genera el campo B referido anteriormente. Dicho campo actúa sobre la corriente que también circula por el conductor plano de la balanza. En este caso se cumplen las condiciones de la ley de Laplace:

F = B.i.l.sena

Analicemos esta fuerza en tramos rectos de conductor:

F12 = B.i.l12.sen 0° = 0
F23 = B.i.l23.sen 90° = B.i.l23
F34 = B.I.l34.sen 180° = 0

De donde surge que la fuerza magnética neta sobre el conductor plano es F23
La misma desequilibra la balanza (a partir de la regla de la mano izquierda) por lo que para lograr el equilibrio aplicamos una fuerza conocida en el otro extremo (p.ej. el peso de una grapa de masa conocida m):

F23 = P = m.g
Sustituyendo F23
B.i.l23 = m.g
Aplicando B solenoide:
( mo.N.i ).i. l23 = m.g
L
Despejando m : mo. l23N.i2 = m
g. L

TECNICA

1. Arma el circuito indicado. Coloca una grapa en el extremo del brazo afuera del solenoide. Varia la corriente con el reóstato hasta lograr el equilibrio de la balanza.
2. Discte cual es la posición de equilibrio.
3. Repite el punto 1 aumentando la masa.
4. Realiza un cuadro de valores masa en función de i. De acuerdo a lo deducido, ambas magnitudes no son directamente proporcionales. Sugiere y realiza una gráfica rectificada.
5. Interpreta la gráfica obtenida. Determina el valor de la permeabilidad magnética del medio con su incertidumbre. Compara este valor con el del vacío.

RAMIRO MARTINEZ
Intensidad de la corriente

La intensidad de la corriente eléctrica es la carga que atraviesa la sección normal S del conductor en la unidad de tiempo. En el estudio del motor iónico vimos el significado de flujo másico y flujo de carga o intensidad.Sea n el número de partículas por unidad de volumen, v la velocidad media de dichas partículas, S la sección del haz y q la carga de cada partícula.
La carga Q que atraviesa la sección normal S en el tiempo t, es la contenida en un cilindro de sección S y longitud v·t.

Carga Q= (número de partículas por unidad de volumen n)·(carga de cada partícula q)· (volumen del cilindro Svt)
Q=n·qS·v·t
Dividiendo Q entre el tiempo t obtenemos la intensidad de la corriente eléctrica.
i=nqvS
La intensidad es el flujo de carga o la carga que atraviesa la sección normal S en la unidad de tiempo, que es el producto de los siguientes términos:
·Número de partículas por unidad de volumen, n
·La carga de cada partícula, q.
·El área de la sección normal, S
·La velocidad media de las partículas, v.

Fuerza sobre una porción de conductor rectilíneo.

En el espectrómetro de masas o en el ciclotrón, ya hemos estudiado la fuerza que ejerce un campo magnético sobre un portador de carga y el movimiento que produce.








En la figura, se muestra la dirección y sentido de la fuerza que ejerce el campo magnético B sobre un portador de carga positivo q, que se mueve hacia la izquierda con velocidad v.


Calculemos la fuerza sobre todos los portadores (nSL) de carga contenidos en la longitud L del conductor.


El vector unitario ut=v/v tiene la misma dirección y sentido que el vector velocidad, o el sentido en el que se mueven los portadores de carga positiva.
En el caso de que el conductor no sea rectilíneo, o el campo magnético no se constante, se ha de calcular la fuerza sobre un elemento de corriente dl


·Las componentes de dicha fuerza dFx y dFy
·Se ha de comprobar si hay simetría de modo que alguna de las componentes sea nula
·Finalmente, se calculará por integración las componentes de la fuerza total F



Actividades

Para demostrar la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una corriente eléctrica se construye un dispositivo consistente en un potente imán que produce un campo de 500 gauss o B=0.05 T, sobre cuyo polo norte se pegan dos raíles hechos con láminas de cobre. La porción de conductor es una varilla de cobre de L=15 cm de longitud.
La corriente se suministra mediante una descarga en arco de i=60 A. La corriente y el campo son perpendiculares, por lo que la fuerza sobre la varilla es
Fm=iBL=0.05·60·0.15=0.45 N
Si la masa de la varilla es de 1.35 g, su aceleración es de 333.3 m/s2. Las elevadas aceleraciones conseguidas podrían sugerir que se podría emplear la varilla como proyectil de un cañón electromagnético.
La velocidad de la varilla al final de los raíles de 50 cm es
Se introduce
La intensidad del campo magnético (gauss), en el control de edición titulado Campo magnético
Intensidad de la corriente (A), en el control de edición titulado Intensidad
Longitud de la varilla, entre 5 y 20 cm, en el control de edición titulado Longitud
Masa de la varilla (g), en el control de edición titulado Masa
Se pulsa el botón titulado Empieza,
Se observa el movimiento de la varilla. En la parte superior del applet, se nos informa de la posición y velocidad de la varilla en función del tiempo.
Pulsando en el botón titulado Pausa, se detiene el movimiento y se muestra el vector campo B, el sentido de la corriente, y el vector fuerza F sobre la varilla. Para que la varilla continúe su movimiento se pulsa el mismo botón titulado ahora Continua.

laura churi

EXPERIMENTO DE OERSTED






Relación entre magnetismo y electricidad


Ensayos que abren el conocimiento del "ELECTROMAGNETISMO"

Stephen Gray había descubierto que la electricidad se desplaza a través de los conductores. William Watson (1715-1787) y Benjamín Franklin (1706-1790) investigan la carga y el movimiento eléctrico. Cavendish y Coulomb definen los conceptos de "potencial" y carga o "masa eléctrica". Basándose en las experiencias de Luigi Galvani (1737-1798) Alessandro Volta (1745-1827) fabrica la pila eléctrica, con ella se consigue una electricidad más manipulable y de mayor intensidad y menor voltaje, que la ya conocida, de las máquinas electrostáticas, estos conocimientos facilitarán a Oersted sus investigaciones posteriores. Se intuía la relación entre el magnetismo y la electricidad, por los fenómenos similares que comparten, como, polaridad, inducción, atracciones y repulsiones, pero era difícil comprobarlo, porque los fenómenos de alta tensión de la electricidad estática, disimulaban los posibles efectos magnéticos (que confirmarían dicha relación). Investigando con la electro-química correspondió a Hans Christian Oersted (1777-1851) la confirmación de esta hipótesis, a través, de su famoso experimento, consistente, en la observación de, cómo se desvía una aguja imantada, colocada paralela y junto a un conductor, cuando se hace circular por él una corriente eléctrica. En el espacio a continuación dedicado a este investigador intentaremos despejar algunas cuestiones que se interpretan incorrectamente:

HANS CHRISTIAN OERSTED

SU FAMOSO EXPERIMENTO

Bajo dos formas sencillas:



1ª forma Un conductor, por el que se hace circular la corriente y bajo el cual se sitúa una brújula, tal y como muestra la figura




2ª forma Este segundo experimento es igual en todo el anterior, pero sustituyendo el puente y conductor uní-filiar por una bobina al aire, colocando la brújula en el centro de la bobina, conseguimos aumentar el campo magnético, y los efectos son más visibles. "Schweigger" con un experimento parecido descubrió el "multiplicador" conducente a los aparatos de medida, lo que nos demuestra que los avances siguen un camino preparado y basado en las investigaciones precedentes.

Observaciones y precisiones en el
Experimento de Oersted

Si retrocedemos al tiempo, de aquel contexto, veremos a los investigadores manipulando innumerables veces, tanto la barra frotada como los imanes, la brújula y los conductores, con el afán de descubrir alguna relación entre magnetismo y electricidad. Los fenómenos de la electricidad estática, tenían analogía con los producidos por el magnetismo, pero no se había podido hallar una interacción entre ambas energías, o sea, que la electricidad produjera magnetismo o el magnetismo electricidad.La transmisión por conductores era un punto en común entre las dos electricidades, pero había que encontrar efectos magnéticos en la nueva electricidad, con la esperanza de que fuera el nexo de unión entre magnetismo y electricidad. Cuando Oersted observo que la brújula se movía al circular una corriente por un conductor próximo a ella, no le fue fácil interpretarlo, ¿podía ser este movimiento por la misma electricidad, y no por el magnetismo?, porque la electricidad también mueve la brújula cuando se le aproxima una carga estática, por ejemplo, la de una barra frotada. Por este motivo tampoco hoy día podemos decir, está claro, que, en el experimento de Oersted, la aguja imantada se mueve reaccionando a fenómenos magnéticos. La solución vino de la observación, la brújula se comporta de diferente manera, ante un campo de electricidad estática, que ante un imán; puesto que cuando aproximamos la barra electrizada a la brújula, la atrae, sin diferenciar los polos magnéticos de dicha brújula (lo mismo por el polo norte que por el sur que por el centro), a diferencia de lo que sucede cuando se le aproxima un imán, este atrae a la brújula, orientándola en sentido inverso de sus respectivas polaridades y al invertir el imán, la brújula gira 180º, ofreciendo el otro polo. La brújula en el experimento de Oersted responde a este último criterio, se orienta como influenciada por un campo magnético que se ha creado, y si invertimos los polos de la fuente de alimentación, al cambiar con ello el sentido del campo magnético la brújula gira 180º, quedaba claro por primera vez la relación entre magnetismo y electricidadPosteriormente, se buscó una respuesta de inducción eléctrica por el magnetismo, creyendo en la reversibilidad del experimento de Oersted y con la esperanza de producir electricidad por el magnetismo, tampoco fue fácil, ya que cuando aquellos precursores del conocimiento actual aproximaban un imán a un conductor, la insignificante electricidad que se inducía era inconmensurable. La solución fue aumentar la cantidad de conductor que iba a ser influido por el campo magnético, empleando bobinas, para que los efectos fueran apreciables. Por ello se llamó multiplicadores a las primeras bobinas diseñadas con tal objeto. Lo expuesto, hace comprensible, que el primer resultado positivo de inducción por magnetismo que obtuvo Faraday, no fuese con un imán sino con un electroimán o multiplicador.
Natalia Aldao 6º Agronomia