CAMPO MAGNÉTICO DE UN CONDUCTOR RECTILÍNEO

OBJETIVOS

Determinar experimentalmente el valor del campo magnético producido por una corriente rectilínea, utilizando la ley de Biot y Savart.

Determinar experimentalmente el valor del campo magnético terrestre en Arequipa.

EQUIPO Y ESQUEMA

Placa de circuito y enchufe de puente.

Resistencia variable: R (Reóstato).

Brújula, alambre conductor y cables de conexión.

Fuente de tensión DC, interruptor y amperímetro (A)

Soporte universal (2).

Pinzas cocodrilo.

Figura. 1. El esquema muestra cómo se instala los diferentes elementos electrónicos así como la brújula para determinar el campo magnético producido por el alambre conductor.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Instale el circuito como muestra el esquema, colocando en forma paralela la aguja y el alambre conductor y orientando el sistema hacia el norte, de tal manera que la aguja al apuntar al norte coincida con el cero del transportador.

La distancia entre el alambre conductor y la brújula debe ser igual a 1.0 cm.

Solicite al profesor la verificación de la instalación antes de conectar la fuente de tensión a la toma de la red.

Regule la fuente en la escala 2(6 V) y cierre el interruptor S.

Luego, desplazando la corredera del reóstato regule la intensidad de la corriente en 1.0 A.

Tome la lectura del ángulo ( ) de desviación de la aguja y anótelo en la tabla 1.

Variando la posición de la corredera del reóstato regule la intensidad de corriente, incrementándola en 0.5 A cada vez hasta 3.0 A. Repita el procedimiento (6).

Luego, la distancia entre el alambre conductor y la aguja debe ser igual a 0.5 cm y cierre el interruptor S.

Con el reóstato regule la intensidad de la corriente en 2.0 A, la cual permanecerá constante para esta segunda parte de la experiencia.

Tome la lectura del ángulo ( ) de desviación de la aguja y anótelo en la tabla 2.

Variando la distancia entre la aguja y el alambre conductor en 0.5 cm hasta 4.0 cm; repita el procedimiento (10).

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES

Con los valores de I (A) anotados en la tabla 1, calcule el campo magnético (para r = 1 cm). Anote dichos valores en la tabla 1.

Con los valores del ángulo ( ) anotados en las tablas 1, calcule la tangente de dicho ángulo. Anote estos valores en la tabla 1.

Calcule el campo magnético terrestre BT, utilizando la tangente del ángulo Bi. Anote estos valores en la tabla 1.

Construya la gráfica Bi = f(I) y Bi = f(tg ) en papel milimetrado.

Calcule la pendiente de la gráfica de Bi = f(tg )

Con los valores de r anotados en la tabla 2, calcule el campo magnético (para I = 4A). Anote estos valores en la tabla 2.

Construya la gráfica Bi = f(r) y Bi = f(tg ) en papel milimitrado.

Tabla 1

LECTURA	I(A)		tgq (°)	Bi (T)	BT (T)
1	1.01	20	0.364	2.02*10´-5	5.55*10´-5
2	1.50	24	0.445	3.00*10´-5	6.74*10´-5
3	2.01	28	0.532	4.02*10´-5	7.56*10´-5
4	2.50	33	0.649	5.00*10´-5	7.70*10´-5
5	3.00	39	0.810	6.00*10´-5	7.41*10´-5
6	3.51	41	0.869	7.02*10´-5	8.08*10´-5
7	4.02	46	1.036	8.04*10´-5	7.76*10´-5

Tabla 2

LECTURA	r(cm)	(°)	tg (°)	Bi (T)
1	0.5	36	0.727	16.00*10´-5
2	1.0	33	0.649	8.00*10´-5
3	1.5	28	0.532	5.33*10´-5
4	2.0	24	0.445	4.00*10´-5
5	2.5	22	0.404	3.20*10´-5
6	3.0	21	0.384	2.67*10´-5
7	3.5	20	0.364	2.29*10´-5
8	4.0	19	0.344	2.00*10´-5

COMPARACIÓN Y EVALUACIÓN EXPERIMENTAL

Compare el valor del campo magnético terrestre obtenido mediante la pendiente con el valor promedio obtenido experimentalmente, así como con el valor (2,5.10-5T).

CONCLUSIONES

• Son directamente proporcionales la intensidad de la corriente con el B(T)

• Puede considerarse que el campo magnético en torno a un conductor rectilíneo por el que fluye una corriente se extiende desde el conductor igual que las ondas creadas cuando se tira una piedra al agua.

• Las líneas de fuerza del campo magnético tienen sentido antihorario cuando se observa el conductor en el mismo sentido en que se desplazan los electrones.

• El campo en torno al conductor es estacionario mientras la corriente fluya por él de forma uniforme.

CUESTIONARIO FINAL

En una región donde el campo magnético terrestre es horizontal, se coloca un conductor también horizontal, y que lleva una corriente de Oeste a Este. Se observa que en ciertos puntos, cercanos al conductor, el campo magnético es nulo. ¿Dónde están situados estos puntos?

Debido a que el campo magnetico terrestre es horizontal y que la corriente

Va de oeste a este los puntos se van a encontrar en el conductor.

Una corriente en un conductor produce un campo magnético que puede calcularse utilizando la ley de Biot y Savart. Puesto que la corriente se define como la tasa de flujo de carga, ¿qué puede Ud. concluir acerca del campo magnético producido por cargas estacionarias?

TEORÍA

Hans Christian Oersted, observó por primera vez, que existe una relación estrecha entre la electricidad y el magnetismo: una corriente eléctrica es capaz de producir efectos magnéticos, sobre la base de la fuerza magnética se explican los fenómenos magnéticos. 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.

En la figura se muestra el conductor de frente, para el cual el sentido de la corriente es saliendo del plano de la hoja, se observa la orientación que la aguja magnética toma en cada punto, por tanto, será posible trazar el vector B que representa al campo magnético originado por el conductor en dichos puntos.

A partir de resultados experimentales, Biot y Savart llegaron a una expresión que brinda el campo magnético en algún punto en el espacio en términos de la corriente que produce el campo. La ley de Biot y Savart establece que si un conductor conduce una corriente estable I, el campo magnético dB en un punto P asociado a un elemento del conductor ds, está dado por:

y la expresión de esta ley para encontrar el campo magnético total creado en algún punto por un conductor de tamaño finito, está dado por:

donde 0 es la permeabilidad magnética del vacío cuyo valor es 4 10-7 Wb/A.m. De esta expresión, se obtiene el campo magnético producido por un conductor rectilíneo finito que conduce una corriente I, dado por:

Se observa, que la magnitud del campo magnético es proporcional a la intensidad de la corriente y que disminuye cuando aumenta la distancia desde el conductor.

La intensidad del campo magnético terrestre BT se relaciona con la intensidad del campo magnético (Bi) producido por la corriente I, que conduce el conductor:

Ana Clara Sabbatella 6to Agronomia

CAMPO MAGNÉTICO DE UN CONDUCTOR RECTILÍNEO

OBJETIVOS

Determinar experimentalmente el valor del campo magnético producido por una corriente rectilínea, utilizando la ley de Biot y Savart.

Determinar experimentalmente el valor del campo magnético terrestre en Arequipa.

EQUIPO Y ESQUEMA

Placa de circuito y enchufe de puente.

Resistencia variable: R (Reóstato).

Brújula, alambre conductor y cables de conexión.

Fuente de tensión DC, interruptor y amperímetro (A)

Soporte universal (2).

Pinzas cocodrilo.

Figura. 1. El esquema muestra cómo se instala los diferentes elementos electrónicos así como la brújula para determinar el campo magnético producido por el alambre conductor.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Instale el circuito como muestra el esquema, colocando en forma paralela la aguja y el alambre conductor y orientando el sistema hacia el norte, de tal manera que la aguja al apuntar al norte coincida con el cero del transportador.

La distancia entre el alambre conductor y la brújula debe ser igual a 1.0 cm.

Solicite al profesor la verificación de la instalación antes de conectar la fuente de tensión a la toma de la red.

Regule la fuente en la escala 2(6 V) y cierre el interruptor S.

Luego, desplazando la corredera del reóstato regule la intensidad de la corriente en 1.0 A.

Tome la lectura del ángulo ( ) de desviación de la aguja y anótelo en la tabla 1.

Variando la posición de la corredera del reóstato regule la intensidad de corriente, incrementándola en 0.5 A cada vez hasta 3.0 A. Repita el procedimiento (6).

Luego, la distancia entre el alambre conductor y la aguja debe ser igual a 0.5 cm y cierre el interruptor S.

Con el reóstato regule la intensidad de la corriente en 2.0 A, la cual permanecerá constante para esta segunda parte de la experiencia.

Tome la lectura del ángulo ( ) de desviación de la aguja y anótelo en la tabla 2.

Variando la distancia entre la aguja y el alambre conductor en 0.5 cm hasta 4.0 cm; repita el procedimiento (10).

ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES

Con los valores de I (A) anotados en la tabla 1, calcule el campo magnético (para r = 1 cm). Anote dichos valores en la tabla 1.

Con los valores del ángulo ( ) anotados en las tablas 1, calcule la tangente de dicho ángulo. Anote estos valores en la tabla 1.

Calcule el campo magnético terrestre BT, utilizando la tangente del ángulo Bi. Anote estos valores en la tabla 1.

Construya la gráfica Bi = f(I) y Bi = f(tg ) en papel milimetrado.

Calcule la pendiente de la gráfica de Bi = f(tg )

Con los valores de r anotados en la tabla 2, calcule el campo magnético (para I = 4A). Anote estos valores en la tabla 2.

Construya la gráfica Bi = f(r) y Bi = f(tg ) en papel milimitrado.

Tabla 1

LECTURA	I(A)		tgq (°)	Bi (T)	BT (T)
1	1.01	20	0.364	2.02*10´-5	5.55*10´-5
2	1.50	24	0.445	3.00*10´-5	6.74*10´-5
3	2.01	28	0.532	4.02*10´-5	7.56*10´-5
4	2.50	33	0.649	5.00*10´-5	7.70*10´-5
5	3.00	39	0.810	6.00*10´-5	7.41*10´-5
6	3.51	41	0.869	7.02*10´-5	8.08*10´-5
7	4.02	46	1.036	8.04*10´-5	7.76*10´-5

Tabla 2

LECTURA	r(cm)	(°)	tg (°)	Bi (T)
1	0.5	36	0.727	16.00*10´-5
2	1.0	33	0.649	8.00*10´-5
3	1.5	28	0.532	5.33*10´-5
4	2.0	24	0.445	4.00*10´-5
5	2.5	22	0.404	3.20*10´-5
6	3.0	21	0.384	2.67*10´-5
7	3.5	20	0.364	2.29*10´-5
8	4.0	19	0.344	2.00*10´-5

COMPARACIÓN Y EVALUACIÓN EXPERIMENTAL

Compare el valor del campo magnético terrestre obtenido mediante la pendiente con el valor promedio obtenido experimentalmente, así como con el valor (2,5.10-5T).

CONCLUSIONES

• Son directamente proporcionales la intensidad de la corriente con el B(T)

• Puede considerarse que el campo magnético en torno a un conductor rectilíneo por el que fluye una corriente se extiende desde el conductor igual que las ondas creadas cuando se tira una piedra al agua.

• Las líneas de fuerza del campo magnético tienen sentido antihorario cuando se observa el conductor en el mismo sentido en que se desplazan los electrones.

• El campo en torno al conductor es estacionario mientras la corriente fluya por él de forma uniforme.

CUESTIONARIO FINAL

En una región donde el campo magnético terrestre es horizontal, se coloca un conductor también horizontal, y que lleva una corriente de Oeste a Este. Se observa que en ciertos puntos, cercanos al conductor, el campo magnético es nulo. ¿Dónde están situados estos puntos?

Debido a que el campo magnetico terrestre es horizontal y que la corriente

Va de oeste a este los puntos se van a encontrar en el conductor.

Una corriente en un conductor produce un campo magnético que puede calcularse utilizando la ley de Biot y Savart. Puesto que la corriente se define como la tasa de flujo de carga, ¿qué puede Ud. concluir acerca del campo magnético producido por cargas estacionarias?

TEORÍA

Hans Christian Oersted, observó por primera vez, que existe una relación estrecha entre la electricidad y el magnetismo: una corriente eléctrica es capaz de producir efectos magnéticos, sobre la base de la fuerza magnética se explican los fenómenos magnéticos. 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.

En la figura se muestra el conductor de frente, para el cual el sentido de la corriente es saliendo del plano de la hoja, se observa la orientación que la aguja magnética toma en cada punto, por tanto, será posible trazar el vector B que representa al campo magnético originado por el conductor en dichos puntos.

A partir de resultados experimentales, Biot y Savart llegaron a una expresión que brinda el campo magnético en algún punto en el espacio en términos de la corriente que produce el campo. La ley de Biot y Savart establece que si un conductor conduce una corriente estable I, el campo magnético dB en un punto P asociado a un elemento del conductor ds, está dado por:

y la expresión de esta ley para encontrar el campo magnético total creado en algún punto por un conductor de tamaño finito, está dado por:

donde 0 es la permeabilidad magnética del vacío cuyo valor es 4 10-7 Wb/A.m. De esta expresión, se obtiene el campo magnético producido por un conductor rectilíneo finito que conduce una corriente I, dado por:

Se observa, que la magnitud del campo magnético es proporcional a la intensidad de la corriente y que disminuye cuando aumenta la distancia desde el conductor.

La intensidad del campo magnético terrestre BT se relaciona con la intensidad del campo magnético (Bi) producido por la corriente I, que conduce el conductor:

Ana Clara Sabbatella 6to Agronomia

Hamaca Magnetica Practico

http://www2.ib.edu.ar/becaib//cd-ib/trabajos/Sanchez.pdf

Narciso Betancor

Balanza de Corriente

OBJETIVOS

-Determinar la dirección y la magnitud de la fuerza de Lorentz de un circuito como función de la corriente aplicada y la dirección del campo magnético.

-Medir la fuerza de Lorentz como función de la corriente en un conductor de distintas tallas curvo sometido a una inducción magnética. Calcular la inducción magnética.

-Medir la fuerza de Lorentz en función de una bobina para un circuito curvo determinado.

FUNDAMENTO TEÓRICO:

Una serie de experiencias realizadas con campos magnéticos actuando sobre cargas móviles, como rayos canales(+) o rayos catódicos(-), permitieron deducir las siguientes consecuencias:

Existe siempre una dirección en la que el campo magnético no ejerce acción alguna sobre la carga móvil, ésta dirección es la del campo.

Para cualquier otra dirección de movimiento de la carga ésta se ve sometida a la acción de una fuerza llamada fuerza de Lorentz cuya dirección es la de la perpendicular al plano determinado por los vectores campo y velocidad cuyo sentido viene dado por la regla de Maxwell.

El módulo o factor de ésta fuerza de Lorentz depende proporcionalmente de éstos factores:

1.del valor de la carga q que se mueve;

2.de la velocidad v con la que se mueve;

3.del módulo o valor de B en cada punto;

4.del seno del ángulo que forman las direcciones de los vectores velocidad y campo.

Matemáticamente el valor de la fuerza de Lorentz viene dado por la expresión:

F = q . v . B . senð

Dicho valor F será máximo si v y B son perpendiculares, y será nulo cuando ambos vectores sean de la misma dirección.

Desde el punto de vista vectorial la fuerza con la que el campo magnético actúa sobre la carga móvil viene dada por la expresión:

F = q (v ð B)

Supongamos un conductor recorrido por una corriente IL sometido a los efectos de un campo magnético B. Si n es el número de cargas por unidad de volumen v su velocidad en un elemento de conducto de longitud dl y sección S, la fuerza sobre dicho elemento de conductor será:

dF = n . S . dl .q (v ð B )

Se designa por ut al vector unitario al conductor en el sentido del movimiento y se recuerda que IL = n . q . S . v:

dF = n . q . S . v(utð B) = IL (utIð B)d l

La fuerza creada por el campo magnético sobre todo el conductor será:

F = "L IL (utIð B)dl

Siendo L la longitud del conductor.

Si el conductor es rectilíneo ( ut = cte) y la corriente y el campo magnético son uniformes:

F = IL (utð B) L

Si ð es el ángulo entre el conductor y el campo:

|F| = IL B L senð

Si además el conductor es perpendicular al campo magnético (ð = 90º):

F = IL B L

MATERIAL UTILIZADO:

1 Trípode base.

1 Barra de sección cuadrada de 1m.

1 Puente rectificador, 30V AC/1ª.

1 Conmutador Encendido/Apagado

1 Núcleo de hierro laminado con forma de U.

2 Piezas de hierro rectangulares.

2 Multímetros.

1 Balanza (long 310mm)

4 Circuitos curvos.

1 Fuente de alimentación.

2 Bobinas magnéticas.

MONTAJE

Los cables del electroimán están conectados en serie a la salida del alternador de voltaje de la fuente a través del amperímetro, de un conmutador y de un puente rectificador.

Los circuitos curvos se conectan, mediante dos bandas ligeras de metal flexible, a través de un amperímetro a la salida directa de voltaje de la fuente. La distancia entre las bandas de metal debe ser tan grande como se pueda y éstas se deben deformar solo suavemente para que el campo magnético del electroimán no actúe sobre ellas.

REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA

Dirección y magnitud de la fuerza F de Lorentz sobre un circuito.

Lo primero que hicimos fue separar los bloques de hierro del electroimán a una distancia de 4cm entre ellos.

Cogimos el conductor curvo con L = 25mm colgado de la balanza con los bornes eléctricos conectados al circuito curvo.

Equilibramos la balanza sin corriente en el conductor y fijamos una corriente IL = 5A.

La lectura en la balanza sin corriente fue de: (32'71 + 0'01) gr.

NOTA: EN LA BALANZA EXISTEN UNOS PESOS DESLIZANTES SOBRE UNA REGLA DE MEDIDA GRADUADA EN 100gr. EXISTE OTRA REGLA GRADUADA EN 10 gr. PARA MEDIDAS INFERIORES A LOS 10gr. SE UTILIZA UN MANDO MÓVIL EL CUAL TIENE UN DIAL GRADUADO EN 0'1gr. Y UN VERNIER QUE PERMITE TENER INCREMENTOS DE 0'01gr. A LA LÍNEA MÁS PRÓXIMA AL CERO SE LE DEBE AÑADIR EL VALOR DE LA PRIMERA LÍNEA QUE COINCIDA EN LAS DOS ESCALAS.

Al conectar el campo magnético, se produjo un pequeño cambio en la balanza la cual marcaba ahora un peso de: (33,67 + 0'01)gr.

Invertimos ahora el sentido de la corriente en las bobinas y anotamos los cambios:

Sin corriente: (32'61 + 0'01)gr.

Con corriente: (31'87 + 0'01)gr.

NOTA: LA MEDIDA SIN CORRIENTE AL VARIAR EL SENTIDO DE LA CORRIENTE DE LAS BOBINAS VARIA EN 0'1gr. A CAUSA DE LA BALANZA YA QUE EN OCASIONES ERA DIFICIL EQUILIBRARLA.

2) Fuerza F como función de la corriente IL y como función de la longitud de los circuitos.

Colocamos ahora los bloques del electroimán de manera que haya entre ellos una separación de 1cm. Colgamos el conductor curvo de L = 12'5mm.

La medida sin corriente es de: ( 30'47 + 0'01)gr.

Conectamos el campo magnético mediante el interruptor y vamos elevando la corriente en pasos de 0'5A y anotamos los cambios frente a la lectura sin corriente.

Corriente IL (A)	Masa del conductor (gr)
0'500 + 0'001	30'47 + 0'01
1'000 + 0'001	30'47 + 0'01
1'500 + 0'001	30'21 + 0'01
2'000 + 0'001	30'10 + 0'01
2'500 + 0'001	30'01 + 0'01
3'500 + 0'001	29'80 + 0'01
4'000 + 0'001	29'80 + 0'01
5'000 + 0'001	29'62 + 0'01

Ahora repetimos el misma proceso pero con los demás conductores.

Conductor L = 25mm. Sin corriente, m0 =(32'60 + 0'01)gr.

Corriente IL (A)	Masa del conductor (gr)
0'500 + 0'001	32'60 + 0'01
1'000 + 0'001	32'50 + 0'01
1'500 + 0'001	32'40 + 0'01
2'000 + 0'001	32'30 + 0'01
2'500 + 0'001	32'24 + 0'01
3'000 + 0'001	32'14 + 0'01
3'500 + 0'001	32'10 + 0'01
4'000 + 0'001	32'02 + 0'01
5'000 + 0'001	31'95 + 0'01

Conductor L = 50mm. Con n=1, Sin corriente, m0 = (40'43 + 0'01)gr.

CORRIENTE IL (A)	Masa del conductor (gr)
0'500 + 0'001	40'41 + 0'01
1'000 + 0'001	40'22 + 0'01
1'500 + 0'001	40'21 + 0'01
2'000 + 0'001	40'21 + 0'01
2'500 + 0'001	40'00 + 0'01
3'000 + 0'001	39'95 + 0'01
3'500 + 0'001	39'74 + 0'01
4'000 + 0'001	39'75 + 0'01
5'000 + 0'001	39'55 + 0'01

Conductor L = 50mm con n =2. Sin corriente , m0 = (38'44 + 0'01)gr.

CORRIENTE IL (A)	Masa del conductor(gr)
0'500 + 0'001	38'44 + 0'01
1'000 + 0'001	38'24 + 0'01
1'500 + 0'001	38'20 + 0'01
2'000 + 0'001	38'10 + 0'01
2'500 + 0'001	38'04 + 0'01
3'000 + 0'001	37'94 + 0'01
3'500 + 0'001	37'90 + 0'01
4'000 + 0'001	No se puede apreciar
5'000 + 0'001	No se puede apreciar

NOTA: LAS ÚLTIMAS MEDIDAS NO SE PUEDEN APRECIAR DEBIDO A LAS MALAS CONDICIONES DE LA BALANZA.

3) Fuerza F como función de la corriente IM en una bobina para un circuito curvo determinado.

Ahora con el conductor de L = 50mm., y n = 2 vueltas fijamos la corriente IL a 5A. y variamos la corriente IM para las bobinas.

CORRIENTE IL (A)	CORRIENTE IM (A)	Masa del conductor(gr)
2'000 + 0'001	0'039 + 0'001	38'20 + 0'01
4'000 + 0'001	0'201 + 0'001	38'10 + 0'01
6'000 + 0'001	0'369 + 0'001	38'03 + 0'01
8'000 + 0'001	0'537 + 0'001	38'00 + 0'01
10'000 + 0'001	0'704 + 0'001	37'94 + 0'01
12'000 + 0'001	0'871 + 0'001	37'94 + 0'01

CUESTIONES

1. Determinar a partir del grafico F ( IL ) y la expresión 4 el valor de la inducción magnética para cada conductor.

Conductor L = 12'5mm B = 14'24 T.

Conductor L = 25 mm B = 5'48 T.

Conductor L = 50 mm , para n=1 B = 3'36 T.

Conductor L = 50 mm , para n=2 B = 3'30 T.

NOTA: LOS VALORES DE LA INDUCCIÓN MAGNETICA HAN SIDO OBTENIDOS A PARTIR DE LAS MEDIAS DE CADA UNO DE LOS VALORES DE CADA CONDUCTOR.

Existe una razón para que los conductores más cortos tengan una peor correlación en el gráfico F ( IL ) que es la misma razón por la que el gráfico F(l) no pasa por cero ¿Cuál es la razón? ¿Se obtiene este efecto experimentalmente?

-Experimentalmente no se ha podido afirmar ésta razón, no obstante podría ser debido a que en los conductores más cortos hay una mayor inducción magnética la cual provoca esto.

En vista del gráfico obtenido en el apartado 3 y la expresión (4) ¿Podemos afirmar que la inducción magnética B es proporcional a la corriente de la bobina IM?

-Efectivamente podemos afirmar teórica y practicamente que la inducción magnética es proporcional a la corriente de la bobina.

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/Ondasbachillerato/Interferencias/Interfer_indice.htm

compañeros de ak es el ultimo practico de fisica.
Difraccion
gustavo perera

LEPTONES 2

http://www.youtube.com/watch?v=HBDgL-l_-r8

Hadrones

Un hadrón (del griego ἁδρός, hadrós, "denso") es una partícula subatómica que experimenta la interacción nuclear fuerte. Puede ser una partícula elemental o una partícula compuesta. Los neutrones y protones son ejemplos de hadrones.
Como todas las partículas subatómicas, los hadrones tienen números cuánticos correspondientes a las representaciones del grupo de Poincaré: JPC(m), donde J es el espín, P la paridad, C la paridad C, y m la masa. Además pueden llevar números cuánticos de sabor como el isoespín, extrañeza, etc.
Los hadrones se pueden subdividir en dos clases:
Bariones
Son fermiones y siempre llevan un número cuántico conservado llamado número bariónico (B) que es igual a 1 para los nucleones.
Mesones
Son bosones con B = 0.
La mayor parte de los hadrones pueden ser clasificados por el modelo de quarks, que postula que todos los números cuánticos de los bariones se derivan de aquellos de los quarks de valencia. Para un barión estos son tres quarks, y para un mesón estos son un par quark-antiquark.
Cada quark es entonces un fermión con B = 1/3. Los estados excitados bariónicos o mesónicos son conocidos como resonancias. Cada estado fundamental hadrónico puede tener muchos estados excitados, y cientos han sido observados en experimentos con partículas. Las resonancias decaen extremadamente rápido (aproximadamente en 10−24 s) por las interacciones fuertes.
Los mesones que se encuentran fuera de la clasificación según el modelo de quarks se denominan mesones exóticos. Estos incluyen glueballs (bolas de pegamento), mesones híbridos y tetraquarks. Los únicos bariones que están fuera del modelo de quarks a la fecha son los pentaquarks, pero la evidencia de su existencia es poco clara desde 2005.
Todos los hadrones son excitaciones de una partícula de la teoría básica de la interacción fuerte, llamada cromodinámica cuántica. Debido a una propiedad llamada confinamiento que esta teoría experimenta a energías por debajo de la escala QCD, estas excitaciones no son quarks y gluones, que son los campos básicos, sino los hadrones que son compuestos, y no llevan carga de color.
En otras fases de materia QCD los hadrones pueden desaparecer. Por ejemplo, a temperatura y presión muy altas, a menos que haya suficiente cantidad de sabores muy masivos de quarks, la teoría QCD predice que los quarks y gluones van a interactuar débilmente y ya no estarán confinados. Esta propiedad, que se conoce como libertad asintótica, ha sido experimentalmente confirmada a las escalas de energía de entre un GeV y un TeV. Pero esta teoría pronto se pondrá a prueba ya que el 10 de septiembre de 2008 se puso en funcionamiento un acelerador de partículas o hadrones (el LHC, gran colisionador de hadrones, por sus iniciales en inglés), que mide 27 km de circunferencia)

Camila Curbelo

Leptones

http://www.youtube.com/watch?v=NvexoH3xRTs

TABLA DE QUARK

Masas de los quarks:

Las masas de los quarks están indicadas como "masa aproximada". Es muy difícil determinar la masa, o incluso definir qué se entiende por masa de un quark, dado que un quark no se puede aislar.

Ésto es especialmente cierto para la generación más ligera (u y d), ya que la mayor parte de la masa de sus compuestos (como protones y neutrones) no proviene de la masa de los quarks, sino de la energía de confinamiento.

El Efecto Fotoeléctrico

Narciso Betancor

NTERACCIOES DE QUARK

Los quarks tienen carga eléctrica, por lo que sufren interacciones electromagnéticas.

Los quarks tienen carga de color, de modo que sufren las interacciones fuertes. Las interacciones fuertes causan que los quarks se combinen formando hadrones. Las interacciones fuertes residuales mantienen a los hadrones juntos, para formar núcleos.

Los diferentes tipos de quark (u, d, c, ...) se denominan sabores. El sabor sólo se altera por medio de interacciones debiles cargadas.

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Por ejemplo:
Todos los quarks del lado izquierdo también aparecen del lado derecho .

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Sin embargo, cuando un quark emite un bosón ( virtual) W⁺ o W^-, debe cambiar su carga eléctrica y, por lo tanto, su sabor. El proceso débil predominante es el que involucra transiciones entre quarks de la misma generación, pero también ocurren transiciones raras entre algún quark +2/3 y algún quark -1/3.

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Dualidad onda partícula

Para explicar la radiación térmica Planck tuvo que suponer que la radiación (y la luz en general) tenía propiedades de partícula, por lo menos en ciertas circunstancias. Pero los físicos sabían bien que la luz se comportaba como una onda. ¿Qué era entonces la luz? ¿Onda o partícula?

¿No podría ser las dos cosas?

En la física de antes de la mecánica cuántica (llamada física clásica) ondas y partículas son cosas muy distintas. Vamos a ver por qué.

SUPERPOSICIÓN

UNAS OLAS QUE VIAJAN EN DIRECCIONES DISTINTAS SE ENCIMAN EN ESTA PLAYA. LAS ONDAS PUEDEN PASAR UNAS SOBRE OTRAS (SUPERPONERSE) SIN ALTERARSE.

INTERFERENCIA

ONDAS EN EL AGUA PRODUCIDAS
POR DOS FUENTES DISTINTAS. LAS ONDAS PASAN UNAS SOBRE OTRAS.
EN LAS REGIONES DONDE SE CRUZAN, PUEDEN SUMARSE O RESTARSE. SI EN UN PUNTO COINCIDEN LA CRESTA DE UNA ONDA CON EL VALLE DE OTRA, EL RESULTADO ES QUE SE ANULAN.

OBSERVA EN ESTA FOTO LAS REGIONES DONDE NO SE VEN ONDAS (FORMAN UNAS ESPECIES DE RAYOS QUE SALEN DE LAS FUENTES). DOS ONDAS ENCIMADAS PUEDEN DAR POR RESULTADO CERO ONDAS.

DIFRACCIÓN

LAS ONDAS QUE PASAN POR EL CANAL HACIA LA LAGUNA SE ABREN EN ABANICO AL SALIR DEL OTRO LADO. LAS ONDAS PUEDEN RODEAR OBSTÁCULOS Y DEFORMARSE AL CRUZAR LA PARED.

	¿QUÉ PASARÁ CUANDO EL TACO GOLPEE LA BOLA? LAS PARTÍCULAS, COMO ESTAS BOLAS DE BILLAR, NO SE PUEDEN SUPERPONER NI PASAR UNAS A TRAVÉS DE OTRAS COMO LAS ONDAS

LAS PARTÍCULAS, COMO ESTAS CANICAS, SÓLO SE SUMAN, PERO NO SE PUEDEN ANULAR COMO LAS ONDAS. NUNCA SUCEDE QUE AÑADIENDO CANICAS SE OBTENGA CERO CANICAS.


CUANDO SE ENCUENTRAN, LAS PARTÍCULAS REBOTAN Y SE DESVÍAN, PERO NO RODEAN EL OBSTÁCULO NI SE DEFORMAN COMO LAS ONDAS AL DIFRACTARSE.

Las ondas y las partículas no se parecen nadita.

Sin embargo, Planck y Einstein descubrieron que la luz se comporta como onda en ciertas circunstancias y como partícula en otras. En 1924 Louis de Broglie, un físico que además era príncipe, hizo una interesante sugerencia en su tesis doctoral. Si las ondas podían comportarse como partículas, ¿no podrían también las partículas comportarse como ondas? Para probarlo propuso un experimento: usar partículas llamadas electrones y ver si podían superponerse y difractarse como las ondas.

EXPERIMENTO DE BROGLIE.

USANDO ELECTRONES EN VEZ DE ONDAS SE OBTIENE UN PATRÓN CARACTERÍSTICO DE LA DIFRACCIÓN. ESTOS BONITOS ANILLOS MUESTRAN QUE LOS ELECTRONES-PARTÍCULAS- SE PUEDEN DIFRACTAR COMO LAS ONDAS.


Una idea central importantísima de la mecánica cuántica es que ondas y partículas no son opuestos, sino las dos caras de una realidad más compleja. ¿Cómo puede algo ser a la vez onda y partícula? Nadie sabe por qué ocurre. Sólo sabemos que ocurre. No te preocupes si te parece difícil de entender: los físicos tampoco lo entienden bien. La naturaleza cuántica de las cosas es muy extraña.

La cuantización de la energía

Introducción

La experiencia que realizaron Frank y Hertz en 1914 es uno de los experimentos claves que ayudaron a establecer la teoría atómica moderna. Nos muestra que los átomos absorben energía en pequeñas porciones o cuantos de energía, confirmando los postulados de Bohr. Mediante una simulación se tratará de explicar las características esenciales de este sencillo experimento, observando el movimiento de los electrones y sus choques con los átomos de mercurio, e investigando el comportamiento de la corriente I_c con la diferencia de potencial U que se establece entre el cátodo y la rejilla.

Descripción

En la figura se muestra un esquema del tubo que contiene vapor de mercurio a baja presión con el que se realiza el experimento. El cátodo caliente emite electrones con una energía cinética casi nula. Ganan energía cinética debido a la diferencia de potencial existente entre el cátodo y la rejilla, véase el movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico.

Durante el viaje chocan con los átomos de vapor de mercurio y pueden perder energía. Los electrones que alcanzan la rejilla con una energía cinética de 1.5 eV o más alcanzarán el ánodo y darán lugar a una corriente I_c. Los electrones que tengan una energía menor que 1.5 eV en la rejilla no podrán alcanzar el ánodo y regresarán a la rejilla. Estos electrones no están incluidos en la corriente I_c.

La corriente I_c presenta varios picos espaciados aproximadamente 4.9 eV. El primer valle, corresponde a los electrones que han perdido toda su energía cinética después de una colisión inelástica con un átomo de mercurio. El segundo valle, corresponde a electrones que han experimentado dos colisiones inelásticas con dos átomos de mercurio, y así sucesivamente.

Cuando un electrón experimenta una colisión inelástica con un átomo de mercurio lo deja en un estado excitado, volviendo al estado normal emitiendo un fotón de 2536 A de longitud de onda, que corresponde a una energía E=hu=hc/l de aproximadamente 4.9 eV. Esta radiación se puede observar durante el paso del haz de electrones a través del vapor de mercurio. En nuestra simulación aproximaremos el valor de esta energía a 5 eV.

La energía del fotón hu=E₂-E₁ es igual a la diferencia entre dos niveles de energía E₂ y E₁ del átomo de mercurio. Esta energía es la que pierde el electrón en su choque inelástico con el átomo de mercurio.

En la simulación, empleamos un número limitado de átomos de Hg y de electrones, en el experimento real el número de átomos y electrones es muy grande, esto hace que para las diferencias de potencial (ddp) para las cuales la corriente presenta un mínimo se produzcan ciertas variaciones en el valor medido de la corriente para la misma ddp.

A CONTINUACION VOY A DEJAR UN LINK PARA PODER REALIZAR UNAS ACTIVIDADES EN DICHA PAGINA YA QUE LOS DATOS Y RESULTADOS TIENEN QUE SER ONLINE. PRESIONA EN EL ENLACE PARA ACCEDER A ELLOS:

http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/teoria/A_Franco/cuantica/frankHertz/frankHertz.htm

PARA UTILIZAR ESTAS REPRESENTACIONES ES NECESARIO LEER LAS ACTIVIDADES Y PARA DIBUJAR LAS GRAFICAS DEBEN LEER UN TITULO QUE DICE RESULTADOS.

LUCAS MENDIETA 3° B.D Ciencias Biológicas.