Programa
lunes, 18 de marzo de 2013
Actividad #15 "Espectro Electromagnético"
Espectro Electromagnético
Material:
Lentes estereoscópicos, vela, lámpara fluorescente, luz solar.
Procedimiento:
Observar con los lentes estereoscópicos, la luz que emiten la vela, lámpara fluorescente y luz solar, comparar los colores observados.
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Generadores (transformación de energía mecánica en eléctrica), Campo electromagnético y Ondas electromagnéticas: Propiedades Espectro electromagnético
Generadores (transformación de energía mecánica en eléctrica), Campo electromagnético y Ondas electromagnéticas: Propiedades Espectro electromagnético
Preguntas
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¿Qué es un generador?
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¿Qué tipos de generadores eléctricos existen?
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Ejemplo industrial de generador eléctrico
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¿Qué es el campo electromagnético?
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¿Cómo se clasifican las Ondas electromagnéticas?
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¿Qué propiedades tiene el Espectro electromagnético?
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Equipo
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3
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4
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2
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1
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6
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5
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Respuestas
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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.
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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.
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Rayos X
Radiofrecuencia
Microondas
Rayos T
Radiación Infrarroja
Radiación Visible
Luz ultravioleta
Rayos Gamma.
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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”.
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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 1.1019HZ.
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Las ondas del espectro electromagnético poseen picos o crestas, así como valles o vientres. La distancia horizontal existente entre dos picos consecutivos, dos valles consecutivos, o también el doble de la distancia existente entre un nodo y otro de la onda electromagnética, medida en múltiplos o submúltiplos del metro (m), constituye lo que se denomina “longitud de onda”.
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domingo, 10 de marzo de 2013
Actividad #14 "Motor Eléctrico"
Motor eléctrico
Materiales Necesarios:
• Una pila alcalina de tipo ' D ' o una pila de petaca
• Cinta adhesiva
• Dos clips de papel (cuanto más grandes mejor)
• Un imán rectangular (como los que se usan en las neveras)
• Cable de cobre esmaltado grueso (no con funda de plástico)
• Un tubo de cartón de papel higiénico o de cocina (de poco diámetro)
• Papel de lija fino
• Opcional: Pegamento, bloque pequeño de madera para la base.
Instrucciones:
1. Enrollar el cable de cobre alrededor del tubo de cartón, diez o más vueltas (espiras paralelas), dejando al menos 5 cm de cada extremo sin enrollar y perfectamente recto. Retire el tubo ya que sólo se utiliza para construir la bobina. También puedes enrollar el cable con cualquier objeto cilíndrico, por ejemplo, la misma pila del tipo D.
Los extremos deben coincidir, es decir, quedar perfectamente enfrentados (ver figura 1) ya que serán los ejes de nuestro motor. Se puede utilizar una gota de pegamento entre cada espira o dar dos vueltas del cable de los extremos sobre la bobina para evitar la deformación de ésta.
2. Utilizando la lija, retirar completamente el esmalte del cable de uno de los extremos de la bobina, dejando al menos 1 cm sin lijar, en la parte más próxima a la bobina (ver figura 2).
3. Colocar la bobina sobre una superficie lisa y lijar el otro extremo del cable, simplemente por uno de los lados (por ello no hay que dar la vuelta a la bobina). Dejar al menos 1 cm sin lijar de la parte más próxima a la bobina (ver figura 3).
4. Fijar el imán a uno de los lados de la pila utilizando para ello el pegamento (ver figura 4).
5. Utilizando los clips, dejar dos ganchos en cada uno de los extremos habiendo entre éstos un ángulo de 90º (ver figura 5). Unos alicates planos o de punta fina pueden ser muy útiles.
6. Utilizar la cinta adhesiva para fijar el clip de papel a cada uno de los extremos de la pila (ver figura 6), situando dichos extremos en el mismo lado que el imán.
7. Colgar la bobina sobre los extremos libres de los clips (ver figura 7). Si la bobina no gira inmediatamente debemos ayudarla levemente. En caso de no contar con un cilindro de mayor grosor podemos usar una de las pilas pero recordar cuanto más delgado sea el cilindro mayor número de vueltas debemos realizar.
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.
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| Procedimiento del experimento |
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| Quitando el "esmalte" por un solo lado del cable de cobre |
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| Pila con diurex |
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| Cable de cobre girando debido a la pila y al imán |
Ley de Faraday
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.
http://tamarisco.datsi.fi.upm.es/ASIGNATURAS/FFI/apuntes/camposMagneticos/teoria/applets/variables/fem/fem.htm. Tabular y graficar los datos obtenidos.
Observaciones:
Equipo
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Velocidad del iman
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mV máximo
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mV minimo
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1
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5
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1
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-1
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2
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10
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2.5
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-2.5
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3
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15
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3.5
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-2.5
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4
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20
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4
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-4
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5
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25
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2
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-2
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6
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30
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+3
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-3
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| Equipo #1 |
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| Equipo #2 |
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| Equipo #3 |
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| Equipo #4 |
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| Equipo #5 |
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| Equipo #6 |
Fuerza de Lorentz
Fuerza de Lorentz
http://www.walter-fendt.de/ph14s/lorentzforce_s.htm
Observar el cambio de flujo eléctrico al invertir corriente e imán
Motores eléctricos
Fuerza de Lorentz, Motores (transformación de energía eléctrica en mecánica) y Ley de Faraday
Preguntas
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¿Qué indica la Ley de Lorentz?
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¿Qué es un motor eléctrico?
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¿Cuáles son los componentes de un motor eléctrico?
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¿Qué tipos de motores eléctricos existen?
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¿Cuáles son las aplicaciones de los motores eléctricos?
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¿Qué indica la Ley de Faraday?
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Equipo
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2
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5
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4
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1
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6
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3
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Respuestas
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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.
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Son maquinas que transforman la energía eléctrica, obtenida de una fuente de tensión o pila, en energía mecánica al originar un movimiento.
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Estator, rotor, colector,
escobillas, carcasa, flecha.
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De forma general se pueden clasificar en:
MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA
MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA
MOTORES UNIVERSALES AC / DC
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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.
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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.
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lunes, 4 de marzo de 2013
Recapitulación #7 y ejercicio
Recapitulación #7
Equipo #1:
El martes 26 de febrero el profesor nos calificó las investigaciones que hicimos en nuestros cuadernos de dichos temas: 5.13 interacción electromagnética, 5.14 interacción electromagnética entre conductores y el tema 5.15 atracción o repulsión entre conductores con corriente y llevamos a cabo una práctica con un vaso precipitado con agua e introducimos un pedazo de papel y encima un clip parea poderlo arrastrar con un imán fuera de el. Experimentamos los fenómenos al acercar un imán a una brújula y también con la ralladura de hierro. Para el jueves 28 de febrero utilizamos varias pilas que las desarmamos y medimos el voltaje y descubrimos sus movimientos rectilíneos.
Equipo #2:
El martes 26 de febrero, el profesor reviso la tarea de la semana que era sobre “la interacción electromagnética entre conductores rectilíneos y atracción o repulsión entre conductores con corriente”, y realizamos una práctica que consistía que en un vaso de agua pusimos un pedazo de papel y encima un clip, arriba del vaso colocamos una brújula y con un imán lo acercamos al vaso y el imán se iba moviendo al igual que la brújula.
El jueves 28 realizamos un experimento con varias pilas que desarmo el profe y empezó a medir el voltaje de cada pila y sus celdas
Equipo #3:
El día martes con una pila de 6 voltios unimos unos conductores rectilíneos y lo acercamos a limadura de hierro para ver la reacción lo cual lo atrajo solo algunos y la pila empezó a quemarse, además que acercamos un imán a un vaso con agua y un clip para observar como reacciona el clip cerca del imán y también cerca de la brújula y atrajo la punta al imán. El jueves el profesor desarmo algunas pilas y encima puso conductores rectilíneos, entonces el recubrimiento que tenia estas se empezó a quitarse .
Equipo #4:
El martes se revisó la tarea y se apuntaron las respuestas en el documento, también se trabajo con una pila de 6 voltios y medimos el amperaje y el voltaje usando los alambritos acercándolos a una brújula y un clip.
El jueves desarmamos una pila y medimos los diferentes voltajes de las pilas y de las personas.
El jueves desarmamos una pila y medimos los diferentes voltajes de las pilas y de las personas.
Equipo #5:
El día martes comenzamos cuando el profesor reviso la tarea coma cada semana que consistía sobre la interacción electromagnética entre conductores también sobre atracción y repulsión. Ese mismo día se realizo una práctica que consistía en que en un vaso de agua se ponía un pedacito de papel con un clip y a los alrededores del vaso colocábamos una brújula y encima de ellos o a los lados pasábamos un imán y observábamos como se movía el papel y la aguja de la brújula.
lEl día jueves el profesor desarmo varias pilas y medimos el voltaje de ellas para ver si era el indicado en la envoltura.
También medimos el voltaje de cada celda de la pila.
Equipo #6:
El martes, el profesor revisó la tarea. Con ayuda de una pila de 6 voltios unimos alambre de cobre a sus polos para poder observar el campo electromagnético que generaba con la limadura de hierro y la alteración que presentaba en la brújula. El día jueves observamos la estructura interna de las baterías ([+] zinc, [-] dióxido de manganeso). Tomando del mismo modo el voltaje de dicha batería
Ejercicio: "Fuerza Magnética sobre un conductor rectilíneo
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