Departamento Editorial
FĂsica 2010
Clase: Circuitos alternos y ondas electromagnĂŠticas Propiedad Intelectual Cpech
Repaso
Al estar sobre:
Campos magnéticos
Artificiales Creado por:
Cargas en movimiento
Una corriente
Naturales
Si circula por:
Positivas o negativas Siguen trayectorias Circulares
Imán
Campo magnético
Se crea la:
atractiva repulsiva
Dos conductores
Puede ser:
Fuerza de Lorentz
Repaso descubrió el fenómeno de:
Michael Faraday
Inducción electromagnética
El transformador Tiene aplicaciones como:
que consiste en:
Generación de corriente a partir de un:
Leyes de Lenz y de Faraday Campo magnético variable
que se rige por:
Objetivos
Al término de la unidad, usted deberá:
Conocer circuitos RC y LC.
Conocer las oscilaciones asociadas y resonancia.
Descripción cualitativa y transmisión de ondas electromagnéticas
Carga y descarga de un capacitor
ď °
Se tiene un circuito de corriente continua formado por un resistor de resistencia R y un capacitor de capacidad C, inicialmente descargado, al que se han conectado un amperĂmetro y un voltĂmetro. Al cerrar el interruptor S, el capacitor se carga. Luego al sacar la fem y cerrar el circuito el condensador se descarga.
Carga y descarga de un capacitor
El producto RC = τ se denomina constante de tiempo del circuito y representa el tiempo en que la carga del capacitor alcanza un 63 % de su máximo posible. A la vez la corriente del circuito a decaído en un 63%. Fuente: phpwebquest.org
Circuito LC
ď °
Es el circuito mĂĄs simple de corriente alterna. Se obtiene al conectar un capacitor de capacidad C, con una carga inicial Qo, y una bobina de inductancia L.
Circuito LC
Al cerrar el interruptor y suponiendo despreciable la resistencia del circuito, la corriente i y el voltaje V comenzarán a oscilar indefinidamente de modo que cuando el primero es máximo, el segundo es mínimo y viceversa.
Comparación con el movimiento armónico simple
En un sistema eléctrico, el capacitor comenzará a descargarse a través del inductor. La corriente ascenderá lentamente porque el inductor se opone a cualquier cambio en la corriente. En forma similar, el columpio comenzará a adquirir más velocidad conforme su inercia sea superada por las fuerzas de aceleración. Tanto el columpio como el capacitor pierden su energía potencial.
Comparación con el movimiento armónico simple
Una vez que el columpio llega al punto más bajo de su trayectoria, toda su energía potencial se ha convertido en energía cinética; cuando el capacitor ha perdido toda su carga, la corriente en el circuito tiene su valor máximo y la energía original se almacena ahora en el inductor,con el valor L·i2/2.
Comparación con el movimiento armónico simple
La inercia mantiene al columpio en movimiento hasta que llega al reposo, en la posición que muestra la figura. Toda su energía es potencial. En el circuito eléctrico, la inductancia tiene una especie de inercia que se opone a cualquier cambio en la corriente, de manera que ésta no se detiene de inmediato. Cuando la corriente finalmente se detiene, el capacitor está otra vez cargado.
Resonancia
Consiste en un aumento de la amplitud de las oscilaciones de un sistema, cuando la frecuencia externa aplicada es igual a su frecuencia propia de vibración.
1 1 f0 = × 2π LC
Esta dada para un circuito alterno formado por una resistencia, una bobina y un condensador conectados en serie.
Fuente: contenidos.educarex.es
Resonancia
Características: La corriente que fluye por el circuito será máxima. Como la corriente está limitada tan sólo por la resistencia del circuito, se encuentra en fase con el voltaje.
Resonancia ď °
Por ejemplo, el proceso de sintonizar tu radioemisora favorita consiste en entrar en resonancia con las ondas que emite la emisora a travĂŠs de un capacitor de capacidad variable unido al dial del sintonizador.
Fuente: laptoplog.com
Fuente: kalipedia.com
Ondas electromagnéticas
Campo electromagnético: asociación de un campo eléctrico y un campo magnético, los que se inducen alternadamente propagándose en el espacio. La oscilación de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas transversales, periódicas y de forma sinusoidal, a través de las cuales se propaga el campo electromagnético.
Fuente: 4.bp.blogspot.com
Fuente: fondear.org
Tipos de ondas electromagnéticas Los espectros de ondas electromagnéticas varían según su longitud de onda y su frecuencia en:
Ondas de radio. Microondas. Ondas infrarrojas. Luz visible. Ultravioleta. Rayos x. Rayos gamma.
Recepción de ondas electromagnéticas
Una onda electromagnética puede detectarse tanto por la porción eléctrica como por la magnética. Para Paradetectar detectarlala parte partedel delcampo campo eléctrico eléctricode deuna una onda ondasólo sólohay hayque que colocar colocarun unalambre alambre largo largo(antena (antena receptora) receptora)en enlala trayectoria trayectoriade delala onda onda Fuente: desdegdl.com
Recepción de ondas electromagnéticas
Una onda electromagnética puede detectarse tanto por la porción eléctrica como por la magnética. También Tambiénes esposible posible detectar detectarlalaonda onda electromagnética electromagnéticaaatravés través de desu sucampo campomagnético. magnético. Como Comoeste estecampo campovaría varía con conrapidez, rapidez,lalaonda onda induce induceuna unafem femen enuna una espira. espira.Ésta Éstadebe debetener tenerlala orientación orientaciónapropiada apropiada para paraque quepase pasepor porella ellaelel flujo flujodel delcampo campo magnético. magnético.
Fuente: tivoliaudio.com
Síntesis de la clase Corriente Corriente Alterna Alterna
Continua Continua
Ondas Ondaselectromagnéticas electromagnéticas emitidas emitidas por: por:
…que …queforman: forman:
Circuitos CircuitosLC LC se secompara compara con: con:
M.A.S. M.A.S.
forman formanel: el:
Espectro Espectro electromagnético electromagnético
Circuitos CircuitosRC RC puede puedeocurrir: ocurrir:
Resonancia Resonancia
cargas cargaseléctricas eléctricas aceleradas aceleradas hacen hacen variar: variar:
Campo Campo eléctrico eléctrico
Campo Campo magnético magnético
Soluciones de la guĂa:
Soluciones de la guĂa:
Prepara tu próxima clase
Durante la próxima clase tendremos:
Segundo taller de ejercitación Contenidos: Electricidad y magnetismo.
Equipo Editorial:
María José Yáñez Álvaro Herrera
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