T4 G4N03SANDYANZOLA

TAREA No 4 ELECTROMAGNETISMO Y LEY DE FARADAY
1.Qué fenómenos, del electromagnetismo, se describen con la Ley de Faraday?
Esta ley señala que la magnitud de la fuerza electromotriz (fem) inducida en un circuito es igual a
la razón de cambio en el tiempo del flujo magnético a través del circuito. También, los campos
eléctricos cambiantes producen campos magnéticos.
2.Enumere algunas aplicaciones de la Ley de Faraday que son muy familiares a nosotros.
Producción de una corriente alterna
El alternador
La dinamo
Motor eléctrico
Generadores
3.Cuál es el Principio de Funcionamiento de algunas APLICACIONES como:◦un dínamo de una
bicicleta, ◦una hidroeléctrica, ◦un motor, ◦un espectrómetro de masas, ◦geófono ◦mencione otros
.....
DINAMO
Puede ser considerada como una modificación del alternador que permite generar corrientes
continuas. Para lograr que la corriente que circula por la bobina tenga un único sentido, se han de
invertir las conexiones justo en el instante en el que la fem cambia de signo. Ello se consigue
sustituyendo los anillos colectores por un cilindro metálico compuesto de dos mitades aisladas
entre sí o delgas y conectadas cada una a un extremo de hilo conductor de la bobina. Las
bicicletas utilizan la dinamo para producir luz a partir del movimiento. Tratándose por lo general
de una dinamo sencilla, puede observarse cómo a baja velocidad la intensidad luminosa aumenta
y disminuye alternativamente a un ritmo que depende de la velocidad. Cuando ésta es suficiente,
la rapidez de la oscilación unida a la inercia del sistema hace que la intensidad luminosa de la
lámpara se mantenga prácticamente constante. Este efecto es semejante al que se consigue al
aumentar el número de bobinas, de delgas y de escobillas. La dinamo es una máquina reversible
que puede actuar como motor si se le aplica a través de las escobillas una corriente continua de
intensidad conveniente. En el primer caso, funcionando como dinamo, la máquina transforma
energía mecánica en energía eléctrica; en el segundo transforma energía eléctrica en movimiento.
CENTRAL HIDROELECTRICA
El agua cae desde la presa hasta unas turbinas que se encuentran en su base. Al recibir la fuerza
del agua las turbinas comienzan a girar. Las turbinas están conectadas a unos generadores, que al
girar, producen electricidad. La electricidad viaja desde los generadores hasta unos
transformadores, donde se eleva la tensión para poder transportar la electricidad hasta los
centros de consumo.
MOTOR ELECTRICO
La conversión de energía en un motor eléctrico se debe a la interacción entre una corriente
eléctrica y un campo magnético. Un campo magnético, que se forma entre los dos polos Opuestos
de un imán, es una región donde se ejerce una fuerza sobre determinados metales o sobre otros
campos magnético5 Un motor eléctrico aprovecha este tipo de fuerza para hacer girar un eje,
transformándose así la energía eléctrica en movimiento mecánico.
Los dos componentes básicos de todo motor eléctrico son el rotor y el estator. El rotor es una
pieza giratoria, un electroimán móvil, con varios salientes laterales, que llevan cada uno a su
alrededor un bobinado por el que pasa la corriente eléctrica. El estator, situado alrededor del
rotor, es un electroimán fijo, cubierto con un aislante. Al igual que el rotor, dispone de una serie
de salientes con bobinados eléctricos por los que circula la corriente.
Cuando se introduce una espira de hilo de cobre en un campo magnético y se conecta a una
batería, la corriente pasa en un sentido por uno de sus lados y en sentido contrario por el lado
opuesto. Así, sobre los dos lados de la espira se ejerce una fuerza, en uno de ellos hacia arriba y
en el otro hacia abajo. Sí la espira de hilo va montada sobre el eje metálico, empieza a dar vueltas
hasta alcanzar la posición vertical. Entonces, en esta posición, cada uno de los hilos se encuentra
situado en el medio entre los dos polos, y la espira queda retenida.
Para que la espira siga girando después de alcanzar la posición vertical, es necesario invertir el
sentido de circulación de ¡a corriente. Para conseguirlo, se emplea un conmutador o colector, que
en el motor eléctrico más simple, el motor de corriente continua, está formado por dos chapas de
metal con forma de media luna, que se sitúan sin tocarse, como las dos mitades de un anillo, y
que se denominan delgas. Los dos extremos de la espira se conectan a ¡as dos medias lunas. Dos
conexiones fijas, unidas al bastidor del motor y llamadas escobillas, hacen contacto con cada una
de las delgas del colector, de forma que, al girar la armadura, las escobillas contactan primero con
una delga y después con la otra.
Cuando la corriente eléctrica pasa por el circuito, la armadura empieza a girar y ¡a rotación dura
hasta que la espira alcanza la posición vertical. Al girar las delgas del colector con la espira, cada
media vuelta se invierte el sentido de circulación de la corriente eléctrica. Esto quiere decir que la
parte de la espira que hasta ese momento recibía la fuerza hacia arriba, ahora la recibe hacia
abajo, y la otra parte al contrario. De esta manera la espira realiza otra media vuelta y el proceso
se repite mientras gira la armadura.
ESPECTOMETRO DE MASAS
En términos generales, moléculas diversas tienen masas diversas, hecho utilizado por un
espectrómetro de masas para determinar qué moléculas están presentes en una muestra. Por
ejemplo, se vaporiza sal de mesa (NaCl) y se analizan los iones en la primera parte del
espectrómetro de masa. Esto produce iones del sodio e iones del cloro que tienen pesos
moleculares específicos. Estos iones también tienen una carga, que significa que debido a ella
tendrán movimiento bajo influencia de un determinado campo eléctrico.
Estos iones se envían a un compartimiento de aceleración y se pasan a través de una lámina
metálica. Se aplica un campo magnético a un lado del compartimiento que atrae a cada uno de los
iones con la misma fuerza (suponiendo carga idéntica) y se los desvía sobre un detector.
Naturalmente, los iones más ligeros se desviarán más que los iones pesados porque la fuerza
aplicada a cada ion es igual pero los iones ligeros tienen menos masa. El detector mide
exactamente cuán lejos se ha desviado cada ion y, a partir de ese dato se calcula el "cociente
masa por unidad de carga". Con esta información es posible determinar con un alto nivel de
certeza cuál es la composición química de la muestra original.
Hay muchos tipos de espectrómetros de masas que no solamente analizan los iones, sino que
también producen diversos tipos de iones. Sin embargo, todos utilizan campos eléctricos y
magnéticos para cambiar la trayectoria iónica de determinada manera.
GEOFONO
El geófono electromagnético es el más sencillo y el más empleado de los varios tipos de geófonos.
Se constituye de una bobina y de un imán. Uno de estos dos elementos está fijado rígidamente
con respecto a la superficie terrestre de tal manera, que se moverá junto con la superficie
terrestre en repuesta a los movimientos sísmicos. El otro es el elemento inerte y cuelga sujetado
por un resorte en un soporte fijo. En la figura la bobina está sujetada rígidamente con respecto a
la superficie terrestre y el imán, que cuelga sujetado por un resorte en el cajón, es el elemento
inerte. Cualquier movimiento relativo entre la bobina e el imán produce una fuerza electromotriz
entre los terminales de la bobina. El voltaje correspondiente a esta fuerza electromotriz es
proporcional a la velocidad del movimiento. En la mayoría de los geófonos construidos para la
prospección sísmica. La bobina presenta el elemento inerte y el imán forma una parte del cajón ,
que se mueve, si la superficie, en que se ubica el cajón, se mueve. La sensibilidad del geófono
depende de la fuerza del imán, de la cantidad de espiras de la bobina y de la configuración del
sistema. El tamaño de los geófonos electromagnéticos no sobresale la altura de 10cm.