Download Aplicaciones

EM2011
Serie de Problemas 02
-Aplicaciones-
G _NL__ nombre
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
Esquema
Explicación
1. El elemento analizado en forma de vapor.
2. A través de un bombeo de electrones se le causa una pérdida de un electrón,
ionización.
3. Se generan diversos tipos de iones con diferentes cargas masas.
4. Los iones generados son introducidos en el área entre dos placas con una diferencia de
potencial para ser acelerados. En este punto podríamos encontrar una ley de Maxwell
si tuviéramos en cuenta la aceleración generada por el cambio de potencial entre las
dos placas en donde encontramos un campo eléctrico (Ley de Coulomb).
5. Posteriormente entran en un campo magnético y eléctrico, los cuales generan una
desviación en su trayectoria según su carga y masa. En este punto encontramos la
fuerza de Lorentz perteneciente a las ecuaciones de Maxwell, al igualar la fuerza de
Newton (F =m.a) con la Fuerza de Lorentz (F = q(E+(VxB)).
6. Finalmente según la trayectoria que hayan tomado llegarán al detector el cuál
detectará la carga o corriente inducida que se genera cuando una carga se acerca o
choca contra una superficie para clasificar el ion. Aquí de nuevo encontramos una de
las leyes de Maxwell con lo referente a Corriente Inducida de Faraday.
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
Esquema
Explicación
1. En primera instancia se hace correr una corriente por el filamento, el
cuál se calienta y por Ley de Richardson se emiten electrones a su
alrededor.
2. Posteriormente se aplica una diferencia de potencial a la cavidad de
metal y por Ley de Coulomb estas cargas negativas tendrán a
desplazarse hacia el filamento.
3. Pero debido a la presencia de un campo magnético generado por los
imanes su trayectoria es alterada para convertirse en un movimiento
en espiral alrededor del filamento.
4. Con esto generan ondas electromagnéticas, es decir, campo eléctrico
cambiando con el tiempo y por ende campo magnético; por Ley de
Faraday.
5. Finalmente estas ondas se acumulan en las cavidades y salen por allí.
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.
Triangulo interno
Triangulo externo
Eje de
rotación
+
-
Básicamente tenemos una flecha de arco la cual pasa de tener punta plana a penetrante mediante el uso de la
fuerza que se ejercen dos alambres mutuamente cuando por ellos pasan corrientes en dirección opuesta. Sabemos
que cuando por dos alambres pasan corrientes en diferentes direcciones, los campos magnéticos generados
alrededor de ellos afectarán al otro alambre, y más específicamente a los electrones que corren dentro
haciéndolos cambiar su trayectoria, por Fuerza de Lorentz. Así que he decidido aprovechar esta fuerza de repulsión
entre los cables para separar dos placas que originalmente permanecen paralelas y finalmente quedan
perpendiculares. De esta forma La penetración de las flechas aumenta, al igual que su daño, sin mencionar su
facilidad para cargar en un principio
Fuerza de
repulsión
Vista Superior
Vista Lateral