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EM2011
Serie de Problemas 02
-Aplicaciones-
G10NL04SERGIO-Sergio Nicolás Bautista López
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
ESPECTRÓMETRO DE MASAS
X
+
X
X
X
X
+
X
X
X
X
+
X
X
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X
+
X
X
X
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X
X
X
X
X
X
X
Selector de velocidades
qv x B
qE
Este instrumento separa los iones atómicos y
moleculares de acuerdo a su relación carga-masa. Se
basa en el movimiento de partículas cargadas en un
campo magnético.
En el selector de velocidades, cuando una partícula
cargada positiva está en presencia tanto de una campo
magnético como de una campo eléctrico, experimenta
una fuerza eléctrica qE hacia abajo y una fuerza
magnética qv x B que va hacia arriba. Cuando estas
fuerzas están balanceadas, la partícula se mueve en una
línea horizontal a través de los campos.
Cuando entra en el campo magnético uniforme, los iones
se mueven en semicírculos de radio r y antes de chocar
con una placa fotográfica. Se puede expresar como:
Espectrómetro total
•
1.
LEYES DE MAXWELL:
Ley de Gauss: Hay una carga neta (flujo eléctrico), que pasa por la superficie cerrada a través del
espectrómetro en el selector de velocidades y también en el campo magnético final.
2.
Ley de Gauss de magnetismo: Se ve referenciada en el selector de velocidades, cuando el flujo magnético
(líneas de campo), es igual al que entra como el que sale.
3.
Ley de Faraday: Hay una igualdad en el espectrómetro manifestada por la igualdad del campo eléctrico
con relación a la razón de flujo magnético en la variación con el tiempo.
4.
Ley de Ámpere-Maxwell: Para los campos magnéticos del espectrómetro, es igual a la densidad de
corriente sobre la superficie cerrada de estos campos.
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
Magnetrón
Es un tubo electrónico tipo diodo que se emplea
para producir los 2540 MHz de energía de
microondas necesario. Se clasifica como diodo
porque no tiene rejilla como un bulbo ordinario.
Crea un campo magnético en el espacio entre el
ánodo (la placa), y el cátodo que sirve como rejilla.
El campo magnético lo producen imanes intensos
permanentes que están montados alrededor del
magnetrón, para que el campo magnético sea
paralelo con el eje del cátodo.
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