Semana 10

Semana 10 Espectro electromagnetico,Zacatepetl. 

En el simulador: http://www.walter-fendt.de/ph14s/generator_s.htm

Variar la velocidad de rotación de la espira en el simulador y anotar el voltaje correspondiente en cada caso. Tabular y graficar los datos.

Preguntas:

1. Energía de ondas electromagnéticas y unidades:

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.
Todas se propagan en el vacio a una velocidad constante muy alta (300000) km/s) pero no infinita.
Se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magneticos.

2. Importancia tecnológica de las ondas electromagnéticas.

El  uso de la tecnología de comunicación inalámbrica está aumentando rápidamente, en particular los teléfonos celulares y sus torres de transmisión asociadas están extendiéndose.

3. Ejemplos en Industria¿Cómo funcionan?

Radiación infrarroja: en la industria textil se utiliza para identificar colorantes.
Visión nocturna, transmisiones de señales a corta distancia (Control remoto).

4. Comunicaciones

Telefonía, radio y televisión (ondas de baja frecuencia)

5. Medicina

Los rayos X principalmente como radiografías  , maquinas a nivel microscópico los rayos gamma para esterilizar equipo medico.

6. Astronomía

La radioastronomía, importante rama de la astronomía, estudia los cuerpos celestes a través de sus emisiones en el dominio de las ondas de radio.

Actividad:

1. Espectro electromagnético solar y de lámpara de iluminación.
 

2. Detectar con un disco compacto, el espectro electromagnético generado por la luz solar y de una lámpara fluorescente.

 

3. Completar la información en los cuadros correspondientes.
 

 4. Determinar el rango de frecuencias del espectro electromagnético:

		Longitud de onda (µm)	Longitud de onda (Ao)
Luz Ultravioleta (UV)		Menor a 0.4	Menor a 4000
Luz Visible	Violeta	400 µm	380–450 nm
	Azul	450 µm	450–495 nm
	Verde	500 µm	495–570 nm
	Amarillo	550 µm	570–590 nm
	Ambar	600 µm	590–620 nm
	Rojo	650 µm	620–750 nm
Luz Infrarroja		Mayor a 0.7	Mayor a 7000

   

Equipo	Tema	Descripción de las fuentes
3	La Luz	Naturales o artificiales, por ejemplo el sol(natural) y una lámpara(artificial)
2	Rayos infrarrojo	La radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los 1000 micrómetros. La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin, es decir, −273,15 grados Celsius (cero absoluto).
6	Ondas de radio	Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética. Una onda de radio tiene una longitud de onda mayor que la luz visible. Las ondas de radio se usan extensamente en las comunicaciones.
5	Rayos Ultravioleta	Esta radiación puede ser producida por los rayos solares y produce varios efectos en la salud.
4	Rayos X	Se usan los tubos de rayos X, que pueden ser de dos clases: tubos con filamento o tubos con gas.
1	Rayos gamma	La radiación gamma o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación electromagnética, y por tanto constituida por fotones, producida generalmente por elementos radiactivos o por procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. También se genera en fenómenos astrofísicos de gran violencia.

Salida a el cerro de Zacatepetl

Recapitulación Semanal:

El martes el profesor registro la tarea, posteriormente se contestaron preguntas sobre el tema de la semana. Con el CD observamos el espectro electromagnético a través de una lámpara y la luz del sol.

El jueves tuvimos un pequeño recorrido por el cerro del Zacatepetl, donde en la punta se observo el espectro electromagnético a la luz del sol.

Semana 9 Espectro electromagnetico

ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO

1. ¿Qué es un Generador?

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.

2. ¿Qué Tipos  de gneradores eléctricos existen?

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.

3. Ejemplo industrial de generador eléctrico:

Rayos X

Radiofrecuencia

Microondas

Rayos T

Radiación Infrarroja

Radiación Visible

Luz ultravioleta

Rayos Gamm

4. ¿Qué es el  Campo electromagnético?

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”.

5. ¿Cómo se clasifican las Ondas electromagnéticas?

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.

6. ¿Qué Propiedades y tiene el Espectro electromagnético?

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.

Actividad: Espectro electromagnético

Materia:

• Lentes estereoscopicos
• Vela
• Lampara fluorescente 
• Luz solar

1. Observar con los lentes estereoscópicos, la luz que emiten la vela, lámpara fluorescente y luz solar, comparar los colores observados.

Luz Fluorescente

Luz solar

Luz de Vela

Observaciones:

Con la luz solar se puede apreciar mejor los espectros electromagnéticos.

Recopilación semanal:

El martes hicimos el experimento anterior donde utilizamos unos lentes donde se podía ver los espectros electromagnéticos de las distintas luces, el jueves no fue el profesor y como hacia mucho mucho frió nos quedamos todos en el salón así como también el viernes (:

Semana 8 Motores electricos 5.16 Fuerza de Lorentz. 5.17 Motores 5.18 Ley de Faraday

MOTORES ELÉCTRICOS

5.16 Fuerza de Lorentz.

5.17 Motores (transformación de energía eléctrica en mecánica)

5.18 Ley de Faraday

1.¿Qué indica la Ley de Lorentz?
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.

2.¿Qué es un motor eléctrico?
Son maquinas que transforman la energía eléctrica, obtenida de una fuente de tensión o pila, en energía mecánica al originar un movimiento.

3.¿Cuáles son los componentes de un motor eléctrico?
Estator, rotor, colector,escobillas, carcasa, flecha.

4.¿Qué tipos de motores eléctricos existen?
De forma general se pueden clasificar en:
MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA
MOTORES UNIVERSALES AC / DC

5.¿Cuáles son las aplicaciones de los motores eléctricos?
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.

6.¿Qué indica la Ley de Faraday?
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:

Equipo	Velocidad  del iman	mV máximo	mV minimo
1	5	1	-1
2	10	2.5	-2.5
3	15	3.5	-2.5
4	20	4	-4
5	25	2	-2
6	30	+3	-3

Equipo #1

Equipo #2

Equipo #3

Equipo #4

Equipo #5

Equipo #6

Al pasar un imán por una bobina se produce corriente electrica
Motor eléctricohttp://www.walter-fendt.de/ph14s/electricmotor_s.htm
Motor eléctricoMateriales 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.

Procedimiento del experimento

Quitando el "esmalte" por un solo lado del cable de cobre

Pila con diurex

Cable de cobre girando debido a la pila y al imán

Recapitulación semanal:
El martes califico las indagaciones y nos evaluo en lo que va del semestre y nuestro aprovechamiento, despues respondimos preguntas sobre los motores, Fuerza de Lorentz y Ley de Faraday utilizamos dos simuladores e hizimos graficas sobre los datos que nos salieron. El jueves tuvimos un repaso de lo que va del semestre para prepararnos un poco para el examen que nos aplico el viernes. Fin (: