Documento 44039

Las bombillas son lámparas eléctricas en las que se ha practicado el vacío y encierran un filamento muy fino
de volframio enrollado en una espiral muy densa formado a su vez por pequeñas espirales. Cuando la
electricidad circula a través del filamento, este se calienta hasta la incandescencia. El vacío impide que este
reaccione con el oxígeno y se queme. La lenta degradación del volframio durante la incandescencia limita la
vida de estas lámparas. Por su parte las bombillas halógenas contienen una pequeña parte de gas halógeno,
generalmente yodo. El volframio que se evapora durante la incandescencia se combina con el yodo y forma un
compuesto gaseoso llamado yoduro de volframio, que al acercarse al filamento se separa, volviendo el yodo a
estar disponible y el volframio vuelve a depositarse en el filamento, con lo que este proceso alarga la vida de
la bombilla.
La cámara de video es un dispositivo formado por un objetivo, un CCD o dispositivo acoplado de carga y un
magnetoscopio encargado de grabar las imágenes. Cuando la luz atraviesa las lentes del objetivo la luz se
refleja sobre el CCD, una pequeña pantalla cuadrada formada por miles de pequeños receptores de luz
llamados píxeles. Al incidir sobre cada uno de estos píxeles se genera una carga eléctrica que varía según el
color y el brillo de la luz transformándola a una señal eléctrica que se dirige al magnetoscopio donde queda
grabada en una cinta de video.
Una cámara réflex de objetivo único es una cámara que utiliza un juego de lentes para registrar en la película
fotográfica la misma imagen que se ve por el visor. El diafragma, un conjunto de láminas superpuestas que se
mueven para abrir una obertura central controla la cantidad de luz que entra en la cámara, cuanto mayor es el
agujero mas luz llega a la película. El espejo situado entre la lente y la película formando un ángulo de 45
grados refleja el haz de luz de la lente en la pantalla de enfoque donde se forma la imagen. Las caras del
pentaprisma recogen esta imagen y la centran en el visor. Cuando se aprieta el disparador el espejo se eleva y
la pantalla del obturador se desplaza permitiendo que la luz incida sobre la película. La imagen queda
fotografiada.
Las células solares transforman la luz en electricidad. Están formadas por materiales semiconductores que
controlan el flujo de electrones para generar corriente eléctrica de baja potencia. Cada célula contiene dos
capas diferentes de semiconductores, la parte superior de tipo N tiene carga positiva y la parte inferior de tipo
P tiene carga negativa. Cuando un rayo de luz incide sobre la célula, libera un electrón de la parte inferior que
es atraido por la carga positiva de la parte superior y el desplazamiento del electrón deja un hueco cerca de la
unión de las dos capas. Otro electrón próximo a la capa P asciende para llenar el hueco. A medida que la luz
libera electrones se produce una corriente eléctrica en la que los electrones que regresan ocupan el lugar de los
que se han liberado.
El cohete es el motor mas simple y potente que funciona por medio de calor quemando combustible líquido o
sólido en una cámara de combustión con un extremo abierto, a través de esta abertura los gases producidos
salen a gran velocidad impulsando el cohete. El cohete de combustible líquido dispone de un depósito de
nitrógeno líquido y otro de oxígeno líquido que permite la combustión en el espacio. Unas bombas impulsan
los propelentes hacia la cámara de combustión donde al quemarse producen los gases que permiten el
movimiento del aparato. En cambio el cohete de combustible sólido consume el propelente desde el centro
hacia el exterior del cohete gracias a un canal interior que funciona como cámara de combustión. Este tipo de
cohete puede desarrollar mas potencia que los de combustible líquido, pero si la ignición a empezado no
puede detenerse hasta que no se termina el combustible.
El disco compacto cuyas aplicaciones mas comunes son el CD−ROM y el CD de audio es un sistema de
grabación, almacenamiento y reproducción de información. Para grabar los datos un rayo láser perfora la
banda en espiral, creando una secuencia de huecos microscópicos. La banda que tiene una longitud de varios
kilómetros gira a una velocidad lineal constante cuando pasa por el sistema de lectura óptica que la
descodifica. En la reproducción una serie de espejos proyecta un haz de luz láser que se mueve desde el centro
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hasta el borde. Las zonas planas reflejan la luz en el fotodiodo, los huecos no. Un microprocesador convierte
este código binario 0,1 en señales eléctricas que se convierten en ondas de sonido o en datos informáticos.
La lámpara fluorescente es un tubo de vidrio que tiene electrodos en los extremos, en su interior contiene
vapor de mercurio a baja presión y fósforo blanco que recubre las paredes. Cuando la corriente eléctrica
calienta los electrodos estos emiten electrones que colisionan con el mercurio provocando la emisión de luz
ultravioleta. Los rayos ultravioleta chocan con el revestimiento de fósforo y excitan los electrones de los
átomos que al volver a niveles de menor energía emiten luz blanca, la transformación de un tipo de luz a otra
se denomina fluorescencia.
Las microondas son ondas electromagnéticas formadas por campos eléctricos y magnéticos que cambian de
dirección millones de veces por segundo. En un horno microondas un magnetrón produce un haz de
microondas donde un ventilador las difunde de forma homogénea. Las microondas atraviesan la mayoría de
recipientes, por eso los recipientes no se calientan y llegan hasta las moléculas de agua de los alimentos que al
tener carga eléctrica en los extremos se alinean con el campo magnético. Cuando el campo cambia de
dirección las moléculas también lo hacen, este movimiento aumenta su energía cinética que transmite calor a
los alimentos cocinándolos desde dentro, a diferencia de un horno convencional en el que se calientan de fuera
a dentro.
Internet es una red de ámbito mundial que conecta ordenadores de todo el mundo entre si mediante línea
telefónica, cable o satélite para interactuar y compartir información. Algunos programas de navegación han
convertido la red en un entorno atractivo gráficamente organizado mediante métodos hipertextuales llamados
páginas web, que combinan texto, sonido, enlaces e imágenes. Correo electrónico, accesos a bases de datos,
museos y bibliotecas, programas, chats o tertulias a tiempo real son algunos de los servicios de la red que
pueden complementarse con televisión, videoconferencia, radio y entornos virtuales. La mejora de las vías de
comunicación y de los programas que buscan información específica están aumentando las posibilidades de la
red.
La máquina de vapor es la primera máquina que empleó calor como fuerza motriz. El calor de la combustión
de carbón calienta el agua hasta que se convierte en vapor en una caldera, este es conducido hacia la parte
inferior del cilindro donde empuja el pistón hacia arriba. Cuando el pistón llega al final del recorrido abre una
válvula que inyecta agua fría al interior del cilindro. El agua condensa el vapor y la presión atmosférica hace
que el pistón baje de nuevo. Este movimiento continuo del pistón se transmite a través de una biela a través de
un contrapeso que hace girar la rueda.
Los motores de explosión proporcionan energía mediante la combustión de aire y combustible en el interior
del cilindro provisto de un pistón. En el tiempo de admisión se abre la válvula de entrada y el cilindro se
desplaza hacia abajo succionando la mezcla de aire y combustible. En la compresión la válvula de entrada se
cierra y el pistón sube comprimiendo la mezcla. La bujía causa una chispa que produce la explosión de la
mezcla y se producen unos gases que empujan el pistón, se abre la válvula de salida y el pistón se eleva
expulsando los gases de escape fuera del cilindro. En un motor de gasolina cada vez que el pistón es empujado
hacia abajo hace girar el eje cigüeñal que pasa la energía a la transmisión y el eje de levas que engrana las
ruedas del coche.
La nevera es una máquina de refrigeración que expulsa el calor al exterior lo que hace que baje la temperatura
de su interior. Este proceso se logra evaporando y condensando constantemente un fluido llamado refrigerante
que recorre un circuito de tubos. Cuando el refrigerante en estado líquido sale a baja presión de la válvula de
expansión se evapora. En estado gaseoso, las moléculas necesitan energía que extraen de su entorno haciendo
que las paredes del evaporador se enfríen. Al pasar por el compresor se aumenta la presión del vapor
refrigerante que se condensa liberando calor cuando atraviesa el condensador. Como el condensador se
encuentra en la parte trasera de la nevera, el calor que se desprende se disipa en el aire.
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Las ondas electromagnéticas constituyen la propagación a la velocidad de la luz de la vibración de un campo
eléctrico y un campo magnético. A diferencia de las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas pueden
propagarse en el vacío. La frecuencia de onda mide el número de oscilaciones que realiza en un segundo, la
longitud de onda mide la mínima distancia entre dos puntos medios en los que la vibración alcanza sus valores
máximos. Se clasifican según su frecuencia y la longitud de onda formando el espectro electromagnético que
comprende los rayos gamma los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible, los rayos infrarrojos, las
microondas y las ondas de radio.
Un ordenador es un dispositivo electrónico capaz de ejecutar un conjunto de instrucciones en forma de
programa realizando los cálculos numéricos y los tratamientos de información necesarios. El ordenador
personal se compone como mínimo de una unidad central de proceso (CPU), un teclado como unidad de
entrada de la información y una pantalla (monitor) que muestra los datos. La CPU es el corazón del
ordenador. Allí un microprocesador ejecuta las instrucciones del programa y controla el flujo de información
mediante los buses que enlazan todos los elementos del sistema y los conectan con los periféricos.
Una pila es un dispositivo electroquímico en el que se genera corriente eléctrica a consecuencia de una
reacción química que ocurre en su interior. Las pilas tienen dos electrodos, uno positivo y otro negativo y un
electrolito líquido en las baterías húmedas y sólido en las secas. Cuando se conecta una pila a un circuito la
diferencia de potencial entre los electrodos libera electrones del polvo de zinc que fluyen por la barra de
acero. Los electrones recorren el circuito hasta que vuelven a entrar por el electrodo positivo y son aceptados
por el polvo de carbón. En las pilas de botón la reacción química se produce entre el polvo de zinc y el óxido
de plata.
Las aeronaves se sostienen en el aire gracias a su sistema de propulsión que puede ser de hélice, motor a
reacción o rotor y las fuerzas generadas por el aire que se mueve alrededor del aparato. Cuando el avión vuela
el ala corta el flujo de aire en dos corrientes. Si la corriente que pasa por encima del ala se desplaza a mayor
velocidad ejerce menos presión que el aire que pasa por debajo que se mueve a menor velocidad. Esto se
consigue dotando al ala de una forma ligeramente convexa por la parte superior y cóncava por la parte
inferior, por tanto la presión es mayor en la parte inferior del ala que en la superior. La diferencia de presiones
proporciona la fuerza de sustentación que mantiene al avión en vuelo. Para evitar la formación de torbellinos
que frenan o arrastran el aparato el ala debe tener una forma aerodinámica que no separe las líneas de
corriente del aire. El movimiento de los alerones de las las del avión permite desviar el aire para que el
aparato suba, baje, gire o se balancee.
Un reactor nuclear obtiene energía eléctrica a partir del calor producido por la fisión de átomos de uranio. En
el núcleo del reactor se halla el uranio en forma de varillas de combustible que se intercalan con la barras de
control que suben y bajan para regular el calor producido. Cuando se retiran las barras de control comienza la
fisión de átomos de uranio. Esta reacción produce una gran cantidad de calor que hace que el agua a presión
de la cubeta de acero que rodea el núcleo aumente su temperatura hasta los 300ºC. El agua caliente
presurizada llega a un circuito secundario de refrigeración donde el calor vaporiza el agua de este circuito. El
vapor generado impulsa una turbina que activa un generador que produce electricidad.
Los relojes de cuarzo no están controlados mecánicamente sino electrónicamente mediante una lámina
diminuta de cristal de cuarzo tallada en forma de diapasón. La energía de una pila hace que el cristal de cuarzo
se agite regularmente emitiendo vibraciones que un microprocesador transforma en un pulso por segundo. En
un reloj analógico los mecanismos eléctricos y engranajes transforman estos pulsos en el movimiento de las
manecillas. Mientras que en un reloj digital el microprocesador transforma las señales en dígitos que aparecen
en una pantalla de cristal líquido.
El reloj mecánico es una aplicación de poleas y engranajes que utiliza un peso colgante para hacer girar unas
manecillas. Para mantenerse en hora los relojes utilizan un mecanismo llamado escape que puede ser de
áncora si el impulso es un péndulo. El peso motriz tira de la rueda de escape mediante los engranajes del reloj.
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Las paletas del áncora sujetan y sueltan la rueda impidiendo que gire libremente de forma que cada vez que
oscila el péndulo se liberan los dientes. A través de un sistema de engranajes la rueda de escape conecta con la
rueda conductora que por medio de un sistema de piñones hace girar las manecillas minutera y horario.
El taladro neumático es un aparato que utiliza aire comprimido como fuente de energía para mover un émbolo
que empuja repetidamente una hoja martilladora. Al presionar la palanca de control se abre la válvula y entra
aire comprimido. El aire pasa a través del diafragma y fluye por debajo del émbolo empujándolo hacia arriba,
el émbolo comprime el aire que tiene encima con lo que el diafragma se inclina al lado contrario. El aire
comprimido que llega del compresor empuja el émbolo hacia abajo percutiendo contra el martillo que golpea
el suelo. Cuando el émbolo baja el aire se escapa por la salida, el diafragma vuelve a la posición inicial y se
repite de nuevo el ciclo.
El teléfono es un aparato que transforma el sonido a distancia a través de la corriente eléctrica. En los
teléfonos digitales un microprocesador transforma esta corriente en información digital. Al hablar por teléfono
la voz origina ondas sonoras que hacen vibrar el diafragma, este presiona el depósito de carbón granulado y
genera una corriente que varía según las vibraciones del diafragma. Cuando la señal eléctrica llega al aparato
receptor, el auricular la convierte en sonido con dos electroimanes que hace vibrar un diafragma que
reproduce la voz original mediante un altavoz. Si la llamada se realiza a un mismo teléfono de la zona urbana
la señal pasa por una central de área hasta llegar al otro teléfono, si se trata de una llamada interurbana hay
que marcar unos dígitos que indican la central del área de la ciudad de destino. Una gran red telefónica
permite comunicar con cualquier parte del mundo.
La televisión es un sistema de transmisión de imágenes y sonidos mediante ondas electromagnéticas que
viajan por el aire, por cable o por satélite o en código binario que también puede hacerlo de estas formas. Una
cámara capta la imagen que tiene delante y la transforma en impulsos eléctricos, simultáneamente un
micrófono capta el sonido y también lo transforma. Los impulsos eléctricos de imagen y sonido pasan al
centro emisor, desde donde se transmiten en forma de ondas electromagnéticas hasta una antena receptora.
Allí se transforman nuevamente en señales eléctricas que llegan al televisor. Unos descodificadores
descomponen las señales de cromatismo, luminancia y sincronización de la señal de video y las envían al tubo
que genera la imagen. Tres haces de electrones reciben la señal y barren de forma entrelazada la superficie
interior de la pantalla excitando unos puntos de fósforo hasta que se forma la imagen. Al mismo tiempo la
señal acústica se envía a un altavoz o a dos en caso de ser estéreo que reproducen el sonido.
El aparato de vídeo permite grabar y reproducir imagen y sonido en una cinta magnética, generalmente VHS
que puede ser grabada. Cuando se mete la cinta en el vídeo se levanta la solapa frontal, y unos dispositivos
llamados polos de carga la arrastran y la ponen en contacto con los cabezales y los cilindros. El tambor del
cabezal de imagen que está inclinado gira 30 veces por segundo, de modo que las señales de video se graban
en trozos diagonales. Otros cabezales graban y reproducen la señal acústica y la de sincronización que
controla la imagen.
Las nuevas tecnologías están adquiriendo un papel cada vez mas relevante en nuestra sociedad. En la
actualidad la televisión por cable hace posible que cualquier persona pueda tener acceso a cientos de canales
de televisión con una calidad de imagen y sonido espectacular. Mediante una simple conexión un cable de
fibra óptica permite que cualquier usuario desde su televisor doméstico pueda establecer una comunicación
interactiva con el proveedor de contenidos, participar en programas, acceder a canales de pago por visión, o
bien conectarse a internet a velocidades mucho mas rápidas. La señal viaja a través del cable de fibra óptica
desde los emisores hasta los nodos troncales de zona donde cables coaxiales parten desde ahí hacia todos los
usuarios finales. De este modo el ordenador y la televisión se convierten en excelentes elementos para la
educación, la prevención, la seguridad o la sanidad, así como un nuevo medio para la comunicación
interpersonal, como la videoconferencia.
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