Actividad #9

         En el primer caso se evidencia con claridad la formación del campo magnético con respecto a la brújula y su orientación, ya que la aguja de la misma es imantada por característica, y su objetivo es apuntar u orientar hacia el norte y sur. Por ello cuando se establece el norte y sur como la figura de la tierra o con tan solo acercar el imán, se nota que las agujas se doblan buscando la orientación del norte con el color blanco y rojo hacia el sur gracias a que el planeta se comporta como un imán gigantesco y posee polos magnéticos. En este caso las líneas de fuerza incrementan la intensidad del campo magnético cuando están más próximas hacia el imán y por ende cuando estas líneas de fuerza están más alejadas del imán el campo es mucho más débil.

         En el segundo caso teniendo una pila conectada a una bobina, en el momento en el que se aumenta o disminuye el voltaje se incrementara el flujo de electrones de la misma, produciendo que las líneas de flujo puedan variar su intensidad según sea el caso. Por otro lado su dirección siempre será con respecto a la posición de la carga positiva. Sucede que cuando ocurre ésto la corriente eléctrica crea un campo magnético, en forma inversa, donde el campo magnético puede producir una corriente inducida, por lo que las fuerzas magnéticas son generadas a causa del movimiento de partículas cargadas.

Actividad #8

         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. La inducción electromagnética fue descubierta casi simultáneamente y de forma independiente por Michael Faraday y Joseph Henry en 1830. La inducción electromagnética es el principio sobre el que se basa el funcionamiento del generador eléctrico, el transformador y muchos otros dispositivos. 

Disponible en:  http://www.mitecnologico.com/Main/LeyDeFaraday

En la demostración observada podemos apreciar que el voltaje que se le aplica a un circuito cerrado es igual a la rapidez con que se mueva el flujo magnetico. Cuando movemos rapidamente el imán (flujo magnético) podemos evaluar que el bombillo prende con mayor intensidad, en cambio, cuando lo movemos lentamente observamos que la intensidad del bombillo es minima.

Actividad #7

         Podemos observar en el experimento que a medida que las placas son mas grandes, se tiene mayor capacitancia, es decir, las placas puede almacenar mayor cantidad de cargas. Con respecto a la diferencia de potencial se mantiene constante, por lo tanto, aunque las placas aumenten de tamaño el voltaje no varia.

        En este caso cuando colocamos el dieléctrico de cualquier material mostrado en la lista,  observamos que la capacitancia en las placas aumenta a medida que aumentamos la diferencia de potencial, es decir, que mientras menos voltaje,  menos capacitancia y menos cargas. Acerca de las cargas observamos que si variamos los materiales algunos tienen la capacidad de almacenar mayor cantidad, pero la diferencia de potencial es la misma, esto se ve reflejado en las placas, por ejemplo el teflón, no tiene la misma capacitancia que el glass(vidrio) y se puede observar a través de  las placas.

Amperimetro, Voltimetro y Óhmetro

Amperimetro

         Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.

Si hablamos en términos básicos, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente) con una resistencia en paralelo, llamada shunt. Disponiendo de una gama de resistencias shunt, podemos disponer de un amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros tienen una resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio, con la finalidad de que su presencia no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.

Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Amper%C3%ADmetro

        El amperímetro se coloca intercalado en el circuito en el que queremos medir la intensidad de corriente (circulación de electrones): es como cortar el cable en un punto e intercalar entre los dos extremos del cable el amperímetro. Esto es lo que se llama colocarlo en serie con el circuito, al colocarlo así, toda la corriente del circuito circula por el amperímetro.
 

         El circuito tiene ahora una resistencia añadida (R_A) porque el amperímetro lo "carga" y ya no es el circuito que queríamos estudiar, sino uno modificado.
 

         Para minimizar este efecto ponemos, paralelo al "mecanismo" del amperímetro y dentro de él, un cable "grueso" (con poca resistencia) para que casi toda la corriente pase por el cable y sólo una parte vaya al mecanismo del amperímetro.
 

El esquema quedaría así:

El amperímetro lo forma lo que está dentro de la línea discontinua roja.

Amperímetro Representación equivalente al esquema de la izquierda

Disponible en: http://newton.cnice.mec.es/materiales_didacticos/electricidad3E/amperimetro2.htm

Voltímetro

         Un voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Se usa tanto por los especialistas y reparadores de artefactos eléctricos, como por aficionados en el hogar para diversos fines; la tecnología actual ha permitido poner en el mercado versiones económicas y al mismo tiempo precisas para el uso general, dispositivos presentes en cualquier casa de ventas dedicada a la electrónica.

         Los voltímetros, en esencia, están constituidos de un galvanómetro sensible que se conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor. A fin de que durante el proceso de medición no se modifique la diferencia de potencial, lo mejor es intentar que el voltímetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Lo anterior es posible de regular con un voltímetro electrónico, el que cuenta con un circuito electrónico con un adaptador de impedancia.

         Para poder realizar la medición de la diferencia potencial, ambos puntos deben encontrarse de forma paralela. En otras palabras, que estén en paralelo quiere decir que se encuentre en derivación sobre los puntos de los cuales queremos realizar la medición. Debido a lo anterior, el voltímetro debe contar con una resistencia interna lo más alta que sea posible, de modo que su consumo sea bajo, y así permitir que la medición de la tensión del voltímetro se realice sin errores. Para poder cumplir con este requerimiento, los voltímetros que basan su funcionamiento en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, poseen unas bobinas con hilo muy fino y de muchas espiras, a fin de que, aún contando con una corriente eléctrica de baja intensidad, el aparato cuente con la fuerza necesaria para mover la aguja.

         Ya en estos días es posible encontrar en el mercado voltímetros digitales, los que cumplen las mismas funciones que el aparato tradicional, pero contando con las nuevas tecnologías. Por ejemplo, este tipo de aparatos cuentan con características de aislamiento bastante considerables, para lo que utilizan circuitos de una gran complejidad, en lo que respecta a su comparación con el voltímetro tradicional.

Disponible en: http://www.misrespuestas.com/que-es-un-voltimetro.html

 http://www.google.co.ve/imgres?imgurl=http://www.banrepcultural.org/blaavirtual/ciencias/sena/mecanica/gas-preconversion-vehiculos/imagenes/38.jpg&imgrefurl=http://www.banrepcultural.org/blaavirtual/ciencias/sena/mecanica/gas-preconversion-vehiculos/gaspre8a.htm&usg=__ig0FcEeSnM28Q8ERbHS0FoG7rjI=&h=530&w=480&sz=102&hl=es&start=0&zoom=1&tbnid=Gn_WxGijrUoIUM:&tbnh=165&tbnw=149&ei=bbCPTYOTFouw0QHw3LG5Cw&prev=/images%3Fq%3Dvoltimetro%2Bconectado%26um%3D1%26hl%3Des%26biw%3D1152%26bih%3D650%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=rc&dur=270&oei=bbCPTYOTFouw0QHw3LG5Cw&page=1&ndsp=13&ved=1t:429,r:1,s:0&tx=23&ty=94

Óhmetro

        Un óhmetro, ohmnímetro u ohmníometro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica. El diseño de un óhmimetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia.

        La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa.

Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93hmetro

Componentes activos y pasivos de un circuito eléctrico

Componentes activos

         

         Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos últimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal.

        

         Los componentes activos semiconductores derivan del diodo de Fleming y del triodo de Lee de Forest. En una primera generación aparecieron las válvulas que permitieron el desarrollo de aparatos electrónicos como la radio o la televisión. Posteriormente, en una segunda generación, aparecerían los semiconductores que más tarde darían paso a los circuitos integrados (tercera generación) cuya máxima expresión se encuentra en los  circuitos programables (microprocesador y microcontrolador) que pueden ser considerados como componentes, aunque en realidad sean circuitos que llevan integrados millones de componentes.

         

         En la actualidad existe un número elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema electrónico se diseñe a partir de uno o varios componentes activos cuyas características lo condicionará. Esto no sucede con los componentes pasivos. En la siguiente tabla se muestran los principales componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito.

Componente	Función más común
Amplificador operacional	Amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.
Biestable	Control de sistemas secuenciales.
PLD	Control de sistemas digitales.
Diac	Control de potencia.
Diodo	Rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
Diodo Zener	Regulación de tensiones.
FPGA	Control de sistemas digitales.
Memoria	Almacenamiento digital de datos.
Microprocesador	Control de sistemas digitales.
Microcontrolador	Control de sistemas digitales.
Pila	Generación de energía eléctrica.
Tiristor	Control de potencia.
Puerta lógica	Control de sistemas combinacionales.
Transistor	Amplificación, conmutación.
Triac	Control de potencia.

Componentes pasivos

         Son aquellos que no necesitan una fuente de energía para su funcionamiento. No tienen la capacidad de controlar la corriente en un circuito.

Los componentes pasivos se dividen en:

 

Componentes Pasivos Lineales:

Componente	Función más común
Condensador	Almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancia.
Inductor o Bobina	Almacenar o atenuar el cambio de energía debido a su poder de autoinducción.
Resistor o Resistencia	División de intensidad o tensión, limitación de intensidad.

Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Componente_electr%C3%B3nico

Actividad # 4

Las superficies equipotenciales

Son las superficies sobre las cuales el potencial electrico permanece constante. Y además estas superficies equipotenciales son perpendiculares a las lineas del campo electrico.

Un ejemplo de ello es cuando las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga.

En la figura (a) se observa que en el desplazamiento sobre la superficie equipotencial desde el punto A hasta el B el campo eléctrico es perpendicular al desplazamiento.

Por otro lado las propiedades de las superficies equipotenciales se pueden resumir en:

o    Las líneas de campo eléctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye.

o    El trabajo para desplazar una carga entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo.

o    Dos superficies equipotenciales no se pueden cortar.

Con respecto a la aplicación de las superficies equipotenciales a nivel eléctrico se puede destacar el mantenimiento en caliente o en energizado de líneas de transmisión, y consiste en poner a una persona al mismo potencial que el de una línea de transmisión (138000, 230000 y hasta 500000 voltios) generalmente lo hacen con helicópteros, este al no estar en contacto con la tierra (potencial 0), se puede poner al mismo potencial de la línea en una de sus fases y realizar cualquier mantenimiento, siempre y cuando no se acerque ni tope una de las otras dos fases de esta línea.

Interpretacion: En este video podemos observar que las superficies equipotenciales son el conjunto de puntos en el espacio que tienen el mismo potencial, es decir que cualquier carga que este a una distancia (R)  de la carga va a tener el mismo potencial.

Actividad #3

Link 1:

           Por inducción: Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que esta neutro, ya que al acercarlos se produce una interacción eléctrica entre dichas cargas. Como consecuencia de esta interacción se produce una redistribución de cargas, entonces el cuerpo inicialmente electrizado induce una carga contraria al cuerpo neutro y por lo tanto lo atrae.

           

           Por frotación: Si frotamos 2 cuerpos eléctricamente neutros, ambos se cargarían, pero esta vez uno con carga positiva y otro con carga negativa.

Link 2:

          Cando colocamos una carga positiva observamos que las líneas del campo eléctrico siempre van dirigidas hacia una carga negativa o hacia el infinito, por otra parte cuando situamos una carga negativa vemos que el campo eléctrico va dirigido hacia ella, ya que ese seria el sentido en que se desplazaría una carga positiva. También cuando colocamos una carga positiva y una carga negativa de manera cercana, se visualiza que las mismas líneas que salen de la carga positiva entran en la carga negativa.

           Luego cuando ubicamos la carga de prueba sobre la carga negativa, el vector va dirigido hacia ella, por contrario cuando la carga de prueba se encuentra cerca de la carga positiva el vector se dirige hacia afuera. Por otra parte, a medida que hay más cargas positivas o negativas juntas, el vector de la carga de prueba percibe el campo eléctrico a mayor distancia, esto quiere decir que mientras más cargas allá mayor será su campo eléctrico. 

Conclusiones:

           Pudimos observar que con cuerpos tan comunes como un globo y un pulóver, se puede producir una interacción eléctrica; de esta manera dichos cuerpos se cargan de manera distinta y por consiguiente se atraen.

           En cuanto a la segunda demostración se puede concluir que las cargas de prueba son positivas, ya que cuando la acercamos a una carga positiva el vector se dirige hacia afuera esto quiere decir que la repele, en cambio cuando situamos una carga negativa, el vector de la carga de prueba se dirige hacia ella, es decir, la atrae.

 

Positrón, neutrón, protón y electrón.

         Un positrón es una antipartícula del electrón que posee la misma cantidad de masa, pero una carga positiva.

Fotografía en una camara de niebla por C.D. Anderson, del primer positrón identificado. Una lámina de plomo de 6 mm separa la mitad superior de la cámara de la mitad inferior. El positrón debe haber venido de abajo ya que la parte superior de la pista se dobla con mayor fuerza en el campo magnético lo que indica una menor energía.

http://es.wikipedia.org/wiki/Positr%C3%B3n

           Por otro lado un neutrón se dice que no posee carga, y su vida útil es de apenas 15 minutos, sin embargo está compuesto por dos partículas fundamentales, llamadas quarks, las cuales sumadas dan cero.

 

Estructura interna de un neutrón formada por 3 quarks unidos por la interacción fuerte.

http://es.wikipedia.org/wiki/Neutr%C3%B3n

         En Cuanto al protón éste posee una carga positiva y una masa mucho mayor a la de un electrón, tiene una vida media de al menos 10³⁵ años y además se encuentra en el núcleo.

Estructura de quarks de un protón

http://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n
    
  Por lo que respecta al electrón a diferencia del protón posee una carga negativa y se encuentra fuera del núcleo (orbitrales).

 

http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n

Interpretacion de conceptos

Los materiales conductores son aquellos que permiten el paso de los electrones de manera fluida a través de ellos. Ejemplo: Todos los metales.

Los materiales semiconductores son aquellos que depende de su temperatura pueden funcionar como conductores o como aislantes.  Ejemplo: Silicio y germanio.

 Los materiales aislantes son aquellos que no permiten el paso de las cargas electricas y son utilizados para prevenir cortoscircuitos. Ejemplo: Plastico, madera.