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EM2011
Serie de Problemas 02
-Aplicaciones-
G12NL33SEBASTIAN
SEBASTIAN ROMAN 273900
Universidad Nacional de Colombia
Depto de Física
Mayo 2011
Aplicaciones
1. Dibuje un esquema que ilustre el principio de
funcionamiento de un espectrómetro de
masas y explicite dónde están las leyes de
Maxwell
La espectrometría de masas se fundamenta en la separación de
partículas moleculares o atómicas por su diferente masa.
El proceso de la espectrometría de masas comprende
básicamente cuatro etapas:
• Ionización de la muestra.
• Aceleración de los iones por un campo eléctrico.
• Dispersión de los iones según su masa/carga.
• Detección de los iones y producción de la correspondiente
señal eléctrica.
En estos procesos se ven inmersas las relaciones de maxwell
ya que en la aceleración de iones las partículas se someten a
un campo magnético y posteriormente describen una
trayectoria circular alrededor del campo
Aplicaciones
2.Dibuje un esquema que ilustre el principio de
funcionamiento de un magnetrón (el corazón
de un horno de microondas) de masas y
explicite dónde están las leyes de Maxwell
El magnetrón es un tubo electrónico que se emplea para
producir 2450 MHz de energía en un microondas, El
magnetrón posee un filamento metálico de titanio que al
hacerle circular una corriente eléctrica, se calienta y produce
una nube de electrones a su alrededor (Ley de joule y
richardson), posteriormente El flujo de electrones al interior
del tubo electrónico es curvado por un campo magnético (ley
de Lorentz), este campo magnético es creado por imanes
permanentes esto se puede inferir de la ley de gauss para
campo magnético dentro de las ecuaciones de maxwell
según la cual no existen monopolos magnéticos sino al
contrario las líneas de campo son cerradas. El magnetrón
convierte la energía eléctrica en ondas electromagnéticas (Ley
de ampere dentro de las ecuaciones de maxwell) lo cual es la
conclusión mas importante dentro del desarrollo de las
ecuaciones de maxwell ya que predicen que cargas eléctricas
en movimiento producirán campos electromagnéticos,
además que los campos magnéticos cambian la trayectoria de
cargas según sus líneas de campo.
Diseño
Basado en la Leyes del electromagnetismo y resto de información que
Usted ha aprendido en este curso de física diseñe un dispositivo, aparato,
sistema, etc.
Generacion electrica a partir del calentamiento de un fluido mediante
ondas electromagneticas (“termomagnetoelectrica”)
Por medio de radiación térmica en el espectro de los
rayos infrarrojos se podría calentar un fluido de trabajo
como el agua perteneciente al ciclo de maquina
térmica en una termoeléctrica convencional, con esto
pretendería que no se utilizara quema de combustibles
fósiles como el petróleo en una caldera o generadora
de vapor y así evitar la contaminación del ambiente por
dióxido de carbono, en resumidas cuentas cambiaria el
foco caliente de una termoeléctrica por radiación
infrarroja o cualquier otra onda electromagnética que
sea capaz de calentar el agua a tal punto de llevarla
hasta vapor sobrecalentado a altas presiones que
posteriormente pase por una turbina y se mueva un
eje que genere energía eléctrica (turbogenerador).
Observaciones
Esta tarea es para ser entregada en la
semana del 23 al 26.
Grupo 10
Lunes 23 de mayo
Grupo 12
Martes 24 de mayo
Grupo 09
Jueves 26 de mayo