viernes, 18 de febrero de 2011

LEY DE FARADAY

La Ley de Faraday establece que la corriente inducida en un circuito es directamente proporcional a la rapidez con que cambia el flujo magnético que lo atraviesa.
Gracias al trabajo de Michael Faraday se desarrollaron la mayor parte de las máquinas, hasta algo tan cotidiano como una vitrocerámica de inducción. Otra aplicación importante es la creación de motores eléctricos, que transforman la energía eléctrica en mecánica, diferenciándose así de los motores químicos, que transforman el poder calorífico del combustible en energía mecánica. Además, los motores eléctricos tienen mayor rendimiento.

BIBLIOGRAFIA

MOTORES (TRANSFORMACION DE ENERGIA ELECTRICA A MECANICA)

Un motor eléctrico es una máquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. Algunos de los motores eléctricos son reversibles, pueden transformar energía mecánica en energía eléctrica funcionando como generadores. Los motores eléctricos de tracción usados en locomotoras realizan a menudo ambas tareas, si se los equipa con frenos regenerativos.
Son ampliamente utilizados en instalaciones industriales, comerciales y particulares. Pueden funcionar conectados a una red de suministro eléctrico o a baterías. Así, en automóviles se están empezando a utilizar en vehículos híbridos para aprovechar las ventajas de ambos.

Los motores de corriente alterna y los de corriente continua se basan en el mismo principio de funcionamiento, el cual establece que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de la acción de un campo magnético, éste tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas de acción del campo magnético.
El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en el estátor, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.
Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica. Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.

BIBLIOGRAFIA
experimenta.fciencias.unam.mx/EDITORIAL/index2.php?option...



FUERZA DE LORENTZ


La fuerza de Lorentz es la fuerza aplicada por una partícula que está cargada eléctricamente, sobre un campo electromagnético. Veamos la ecuación de la fuerza de Lorentz:

Siendo que F representa la fuerza que fue aplicada en la carga puntiforme, por el campo electromagnético, E representa el campo eléctrico, B representa el campo magnético, q representa la carga eléctrica y v representa la velocidad de la carga.

Cuando una carga eléctrica en movimiento, se desplaza en una zona donde existe un campo magnético, además de los efectos regidos por la ley de Coulomb, se ve sometida a la acción de una fuerza.
Como la fuerza es el resultado de un producto vectorial, será perpendicular a los factores, es decir, a la velocidad y al campo magnético. Al ser perpendicular a la velocidad de la carga, también lo es a su trayectoria, por lo cuál dicha fuerza no realiza trabajo sobre la carga, lo que supone que no hay cambio de energía cinética, o lo que es lo mismo, no cambia el módulo de la velocidad. La única acción que se origina, cuando la partícula entra en el campo magnético, es una variación de la dirección de la velocidad, manteniéndose constante el módulo.
 Considerando el Sistema Internacional, tenemos las siguientes unidades.
Para la fuerza f, la unidad de medida es el Newton N, para la carga eléctrica q, la unidad de medida es el Coulomb C, para la velocidad la unidad de medida es el m/s y para el campo magnético B la unidad es el Tesla.
BIBLIOGRAFIA

Recapitulación 6

jueves, 17 de febrero de 2011

5.11 Consumo de energía eléctrica.

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Consumo mensual de aparatos eléctricos
Las siguiente  tabla se refieren a aparatos eléctricos de uso común en casas, departamentos y condominios.
Calcular el consumo mensual individual, en equipo y del grupo.
Aparato
Watts
Tiempo promedio de uso horas/dia
Consumo mensual
Del Grupo KWh
Aspiradora
540 W
2.16 +.54+2.2=4.9
Tostador
1,100 W
.33+3.3=3.63
Lavadora
400 W
4.4+5+3.6+1.2+6.1+4.7=25
Horno de Microondas
1,000 W
3+4+5+2+2+2=18
Plancha
1,000 W
0.8 +2+.3+3+.9=7
8 Focos Fluoresc. compactos
15 W
0.33+.57+.135+2.03+4.7=7.765
Radio
100 W
0.6+.5+.10+2.3+.7=4.2
Cafetera
850 W
0.85+1.105+.15+.85=2.955
Computadora
350 W
5.95+4.7+3.85+2.45+7.05+.35=24.35
T.V. Mediana
200 W
2.2+2.8+1.2+.2+4.2+1.2=11.8


5.12 Campo magnético y líneas de campo: imanes y bobina.
Visualización de líneas de campo magnético
Material: imán, limadura de hierro, cartulina u hoja de papel, brújula.
Líneas de fuerza de un imán visualizadas mediante limaduras de hierro extendidas sobre una cartulina.
Experimento I
-Colocamos limaduras de hierro en la superficie de la cartulina u hoja de papel y acercamos un imán permanente por la parte inferior podremos visualizar las líneas de fuerza magnética que van de un polo al otro curvándose y rodeando al imán. Se denomina campo magnético al área cubierta por estas líneas.
Experimento II
Las cargas en movimiento producen un campo magnético.
Es decir que no sólo los imanes permanentes son capaces de generar un campo magnético. La manera más sencilla de poner a los electrones en movimiento es hacerlos circular por un alambre conductor (por ejemplo con ayuda de una pila o una batería). El campo magnético que se genere en un punto dado del espacio dependerá básicamente de la corriente eléctrica que circule por el alambre y de la distancia entre el alambre y ese punto. Si se aplica un campo magnético sobre
una partícula cargada en movimiento (o sobre una corriente eléctrica) se producirá una fuerza que tenderá a desviarla de su trayectoria. Esta fuerza se la conoce como Fuerza de Lorentz y es perpendicular tanto a la dirección del campo como a la de movimiento de la partícula.
Experimento III
El fenómeno del magnetismo terrestre se debe a que toda la Tierra se comporta como un gigantesco imán. Aunque no fue hasta 1600 que se señaló esta similitud, los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas. El
Nombre dado a los polos de un imán (Norte y Sur) se debe a esta similitud.
Un hecho a destacar es que los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran ligeros cambios de un año para otro, e incluso existe una pequeñísima variación diurna sólo
Detectable con instrumentos especiales. Notar que si la aguja de la brújula marcada con N apunta al Norte, esto indica que el polo Norte geográfico coincide con el polo Sur magnético de la tierra.
El valor del campo magnético terrestre depende de la posición en la que se lo mida, pero suele ser del orden de 0.5 Oersted (Oe - unidad de campo magnético)


Los watts y los tiempos de uso se refieren a un promedio de los valores más comunes de los aparatos considerados en estas tablas.
Aparatos eléctricos de consumo bajo
Aparato
Watts
Tiempo promedio de uso
Consumo mensual
Abrelatas
60 W
15 min. por semana
0.06 KWh
Licuadora
60 W
3 min. por día
0.09 KWh
Estéreo o Modular
75 W
1hr. cada 3er. día
0.75 KWh
Reloj
2 W
uso continuo 24 hrs.
1.5 KWh
Secadora de Pelo
300 W
10 min. por día
1.5 KWh
Batidora
200 W
2hrs. por semana
1.6 KWh
2 Lámparas Fluorescentes
10 W
4 hrs. por día
2.4 KWh
Máquina de coser
125 W
2 hrs. cada 3er. día
2.5 KWh
Videocasetera
75 W
12 hrs. por semana
3.6 KWh

Aparatos eléctricos de consumo medio
Aparato
Watts
Tiempo promedio de uso
Consumo mensual
Aspiradora
540 W
2 hrs. por semana
4.3 KWh
Tostador
1,100 W
10 min. por día
5.5 KWh
Lavadora
400 W
30 min. por día
6 KWh
Horno de Microondas
1,000 W
15 min. por día
7.5 KWh
Plancha
1,000 W
30 min. por día
15 KWh
8 Focos Fluoresc. compactos
15 W
5 hrs. por día
18 KWh
Radio
100 W
6 hrs. por día
18 KWh
Cafetera
850 W
1 hr. por día
25.5 KWh
Computadora
350 W
3 hrs. por día
32 KWh
T.V. Mediana
200 W
6 hrs. por día
36KWh

Aparatos eléctricos de consumo alto
Aparato
Watts
Tiempo promedio de uso
Consumo mensual
Abanico
170 W
10 hrs. por día
51 KWh
T.V. Color
300 W
6 hrs. por día
54 KWh
8 focos incandescentes
60 W
5 hrs. por día
72 KWh
Secadora de ropa
5,600 W
4 hrs. por semana
90 KWh
Refrigerador
440 W
8 hrs. por día
106 KWh
Congelador
300 W
12 hrs. por día
108 KWh
Cooler
400 W
20 hrs. por día
240 KWh
Aparato de Ventana
2,200 W
13 hrs. por día
858 KWh
Refrigeración Central 4 Ton.
7,800 W
13 hrs. por día
3,042 KWh
Refrigeración Central 5 Ton.
9,100 W
13 hrs. por día
3,549 KWh