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EM2011
Serie de Problemas 02
-Aplicaciones-
G 10NL47jessica
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
Principalmente permite la medición de iones derivados de moléculas y tiene una precisión en
la composición de diferentes elementos químicos e isotopos atómicos.
•
•
En un espectrómetro de masas se ioniza una muestra de gas mediante un haz
de luz de electrones y se aceleran los iones hacia un imán, que los separa
según su masa. Debido a las cargas de los electrones, resultan los campos
eléctricos y debido a su movimiento aparecen los campos magnéticos.
También decimos que el espectrómetro de masa se utiliza para determinar la
relación de masa-carga, de iones de carga conocida midiendo el radio de sus
orbitas circulares en un campo magnético conocido.
• La ecuación r= m v / qB nos ofrece el radio r par la órbita circular de una
partícula de masa m y carga q que se mueve con velocidad v en un campo
magnético B perpendicular a la velocidad dela partícula. Sin embargo, Los
iones procedentes de una fuente, son acelerados por un campo eléctrico y
entran en un campo magnético uniforme producido por un electroimán.
B) La explicites que existe entre el espectrómetro y las leyes de Maxwell es la
siguiente: la ley de faraday que nos dice que el voltaje en un circuito cerrado
es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo
magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde.
Entonces de esto deducimos que si ponemos a girar un imán este según la ley
creara un campo eléctrico, que hará que los electrones tengan un movimiento
circular para que estos identifiquen cada uno de los elementos.
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
• un magnetrón es un dispositivo que transforma la energía
eléctrica en energía electromagnética en forma de microonda.
Fue desarrollado hacia los años 30 con el fin de alimentar al
radar mediante una fuente radioeléctrica potente( varios
cientos de vatios) y con una longitud de onda centrimetrica,
por lo tanto unas frecuencias elevadas para la época de
300Mhz a 3 GHz(ondas disimétricas) y mas allá de 3Ghz
(ondas centrimetrica).
• Consiste en un cilindro metálico, en el que hay dispuestas de
forma radial una serie de cavidades resonadoras, que se
comunican con una cavidad central mayor, en cuyo eje existe
un filamento metálico de titanio.
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.
PISTA: dele rienda suelta a su imaginación sin MAP.
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