View
215
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/18/2019 Cargas en Cm
1/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
Campo magnético = CM BEn lugar de cargas polos
Ley de polos
Se puede separar los polos?
Hasta ahora no pero …..
Cómo son las líneas de CM?
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
2/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
C(mo )isuali*ar las l+neas de CM, im-n rodeado de limaduras
Estale*ca las di/erencias $ similitudes entre el CM $ el CE
Color, &rigen, 1ipolo, 1ensidad, Tangencial,
CMU¿Cómo conseguir una zona con CM uniforme?23or*udo 4ue pone /rente a /rente los polos de un dipolo magnético im-n …………………………………………………………………………………
Cargas en Campo Magnético Uniforme
Cu-l es la relaci(n entre la /uer*a magnética! la )elocidad! el CM $ la carga,
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
3/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
Cuando una carga penetra a un regi(n con CM,
Es acelerada, Es retardada, Es deflectada 2…………., 7o le a/ecta,
1epende,
C(mo indicar en el papel campos 4ue salen o entran él,
8ersiones de la regla de la mano derecha rmd
"ea un CM9 entrante en el plano.
En ella se dispara una carga 4 con )elocidad v B⊥
"e oser)a 2c-mara de niela…………. tra*as 2huellas circulares
Entonces la /uer*a magnética es perpendicular tanto a la )elocidad como al CM :n-logo; piedra atada a un hilo…
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
!
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
4/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
M
M
F B
F v
⊥
⊥
"i v es paralela o antiparalela a B la carga no es a/ectada no siente
"e
8/18/2019 Cargas en Cm
5/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
M
M M
F q vsen B
F qv B F
B
qv
φ
⊥
=
= =→
N tesla T
Am= =
El signo de la carga es mu$ importante
Movimiento de partículas cargadas en un CMU
$area% sugiere videos &'()*(++
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
#
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
6/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
,alle el radio el periodo y la frecuencia del mo)imiento de la carga
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
$
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
7/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
>a carga es a/ectada por el campo magnético $ aplicamos la ??>7 para el mo)imientocircular.
% M
v F ma m F qvB
v
B R
m R
q
= = = → =
El periodo del mo)imiento circular es el tiempo 4ue tarda en dar la )uelta completa
>a frecuencia 2reciproco de periodo del mo)imiento frecuencia de ciclotrón.
1
e R mvv T R
t T v v q
mT
qB
qB
f m
B
T f
π π π π
π
= = → = = →
= =→
=
&ser)a
El periodo $ la /recuencia dependen de la ra*(n cargamasa
"on independientes del radio $ la )elocidad pero ……
:plicaciones directas; el ciclotr(n $ el espectr(metro de masa
C(mo acelerar part+culas si en cada )uelta tiene la misma )elocidad,
?magina un circun/erencia por donde corre un atleta en cada )uelta alguien le da unempuj(n… #l ciclotrón?n)entado por E. &. >a#rence $ M.". >i)ingston en ABD/celera part+culas como protones o deuterones hasta conseguir una energ+a cinética ele)adaEstas part+culas se usan para omardear ncleos $ otener in/ormaci(n
producir materiales radiacti)os $
con /ines médicos
"ore el /uncionamiento del ciclotrón )isitahttp;es.#i'ipedia.org#i'i:celeradorFdeFpartGCG:1culas
http;###.$outue.com#atch,)=D01F#IJFK
$area% sugiere videos &'()*(++
1iujo es4uem-tico de un ciclotr(n
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
&
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Acelerador_de_part%C3%ADculashttp://www.youtube.com/watch?v=40D_QwZx_3Yhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargahttp://www.youtube.com/watch?v=40D_QwZx_3Ymailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acelerador_de_part%C3%ADculas
8/18/2019 Cargas en Cm
8/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
'
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
9/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
>as part+culas se mue)en en el interior de dos recipientes met-licos semicirculares
denominados des 2deido a su /orma de 1
>os recipientes est-n contenidos en una c-mara de )ac+o situada en el interior de un
CM
Entre las des se mantiene una di/erencia de potencialV ∆
4ue se alterna en el tiempo
con un periodo T! elegido de modo 4ue sea periodo de ciclotr(n!
mT
qB
π =
Esta di/erencia de potencial crea un CE en el espacio hueco comprendido entre las
des. 7o eJiste CE dentro de las des deido al lindaje met-lico
>as part+culas cargadas positi)amente se in$ectan inicialmente en la 1eA! con una
)elocidad pe4ueaurence en %er'ele$! en ABL!ten+a des con LO cm de di-metro! $ su im-n era capa* de producir CM de A.DTCu-l era la energ+a m-Jima de los protones acelerados por ese ciclotr(n,Cu-l era la /recuencia del mo)imiento circular,A.O Me8 LA MH*
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
(
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
10/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
ué pasa si la )elocidad no es perpendicular al CM,……………………………………
……………………………………………………………………………………
"e descompone la )elocidad en dos componentes una perpendicular al CM $
la otra paralela.
>a componente v B⊥ produce un mo)imiento circular mv
RqB
⊥=
>a componente paralela hace 4ue a)ance cre-ndose un espiral con un paso de
... p v T = =P
7uestra ci)ili*aci(n tiene un prolema ma$or ahora cu-l es,
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1*
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
11/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
>a energía 3usi(n nuclear
Botella magnética.?magine un dispositi)o 4ue tiene su CM /uerte en sus eJtremos $ déil en su centro.
2tokamak…………………………………………………………….1ispositi)o in)entado por los rusos en AB50 …
8isita oligatoria
http;en.#i'ipedia.org#i'iTo'ama'
$area% sugiere videos &'()*(++
>as part+culas pr(Jimas a cual4uiera de los eJtremos eJperimentan /uer*a magnéticahacia el centro"e puede contener gas ioni*ado a temperaturas del orden de …9na part+cula 4ue ingrese a esa *ona 4uedara atrapada independiente de sutemperatura
ué es plasma,
Esto esta siendo in)estigado con la posiilidad de crear /usi(n nuclear en usca deenerg+auienes empe*aron a in)estigar el tokamak,
La $ierraCuando $ 4uien descuri( 4ue es un im-n natural,En A600 Pilliam Qilert0Cómo funciona una 1r2!ula?
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
11
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://en.wikipedia.org/wiki/Tokamakhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargahttp://en.wikipedia.org/wiki/Tokamakmailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
12/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
…………………………………………………………………………………………………..
7orte geogr-/ico = sur magnético…. :l#a$s,
$area% Sugiere videos &'()*(++
>a tierra es tamién una otella magnética,
"i no /uera por Emiliana…7os 4uedar+amos con las ganas de … de tomar ca/é
http;###.$outue.com#atch,)=jglu?tRoI'
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://www.youtube.com/watch?v=jgluItKobZkhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargahttp://www.youtube.com/watch?v=jgluItKobZkmailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
13/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
?n)estiga Cu-les son las )entajas $ des)entajas de los cuerpos celestes al tener CM,ué pasar+a si la tierra no tu)iera un CM, 8er $ anali*ar el )ideo; Campo magnético>as aureolas,
http;###.$outue.com#atch,)=&T4u#AmBepMS/eature=relatedhttp;###.$outue.com#atch,)=I6L"M0iPa?$area% Sugiere videos &'()*(++ 3ue refuercen o refuten la afirmación% #l CM es un
escudo necesario para la vida en la tierra
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1!
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://www.youtube.com/watch?v=OTquw1m9epM&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=Z627SM0iWaIhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargahttp://www.youtube.com/watch?v=OTquw1m9epM&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=Z627SM0iWaImailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
14/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
,q
m
=
Selector de velocidades.1e un /ilamento caliente salen cargas con distintas )elocidades en todas lasdirecciones C(mo seleccionar determinadas )elocidades,Cru*ando los campos eléctrico $ magnético de tal modo 4ue se anulen.
9na part+cula dentro de esos campos estar- sometido a las /uer*as electri*a $
magneti*a.
%
*
v vi B Bk vxB vB j
F qE qvxB qE j qvB j
= = − → = +
= + → = − +
>as /uer*as se e4uiliran
E v
B=
>a )elocidad esta dada por la ra*(n de los campos $ es independiente de la masa
o cargaEs importante 4ue esta regi(n esta al )aci(,
Medida de
q
m para electrones Thomson AOBhttp;es.#i'ipedia.org#i'iNosephFNohnFThomson
9n dispositi)o 4ue tiene un selector de )elocidades luego otra )e* una *ona de
campos cru*ados $ al eJtremo una pantalla /luorescente
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1"
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Joseph_John_Thomsonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargahttp://es.wikipedia.org/wiki/Joseph_John_Thomsonmailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
15/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
A. no ha$ campos las part+culas 4ue )ienen del selector )anhori*ontalmente hacia la pantalla
L. se acti)a el CE ! la part+cula se des)+a 1(nde est-, …..tu $a saes.. se acti)a el CM de modo 4ue elimine la acci(n del CE
Halle la relaci(n
1 1 11
* * *
) + ) +
q x x x xqE qE E y x x
m m v mv v∆ = + = +
8emos 4ue como conocemos 1 *% % %
y x x E y v∆
tenemos la relaci(n cargamasaEste proceso /ue reali*ado por Thomson $ por eso se dice 4ue él UpesoV el electr(n
Electrones pasan sin des)iarse a tra)és de las placas del aparato de Thomson
cuando el CE es de 0008m $ eJiste un CM cru*ado de"1." 1* x T − >as placas tiene
Dcm de longitud $ el eJtremo de la placa dista 0cm de la pantallaHalla la des)iaci(n sore la pantalla cuando el CM es desacti)ado.
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1#
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
16/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
&
* "
1(
11 & &
*
!***.1" 1*
1." 1*
1.$ 1* !*** *.*") + *.*") *.!+ 1.$& 1* ).1" 1* +
1".&
E v
y mm
x B x
xq E x y x xm v x x
−
−
−
= = =
∆ =
∆ = + = +
#spectrómetro de masas3ue diseos iones procedentes de una /uente son acelerados por una CE $ entran a un CM9
>os iones parten del reposo a tra)és de una di/erencia de potencial W8! al entrar al CM
camian esta energ+a a la cinética.
1
mv q V = ∆
>os iones ingresan por el punto XA $ se mue)en en una semicircun/erencia de radio Ye inciden sore una placa /otogr-/ica en el punto XL luego podemos medir el radio
Hallar la relaci(n 4m en /unci(n de la di/erencia de potencial! el CM $ el radio
1emuestra
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1$
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
17/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
m B R
q V =
∆
9n i(n de#' Ni de carga e $ masa
$(%$! 1* x kg − es acelerado a tra)és de una
di/erencia de potencial de '8$ se des)+a en un CM de 0.ALT Hallaa el radio de cur)atura de la orita del i(n
la di/erencia 4ue eJiste entre los radios de los iones#' $* Ni y Ni
2suponer larelaci(n de masas es 5O60
! $
1(
)! 1* +(%$! 1*
1.$ *.#1* )*.1+ *1
m B R Vm x x
Rq V qB x R m
−
−
→ =∆
= → = =∆
Xara hallar la di/erencia de los radios hacemos una relaci(n entre radios $ masas.
1 1
1 1 1
$*%
#'1.*
Vm Vm R m R R R
qB qB R m R
∆ ∆= = ⇒ = → = =
?denti/ica
mos 1 R R=
entonces 11.* 1.*)*.#*1+ *.#11 R R m= = =
>a di/erencia de los radios 11* R R mm− =
2"er#a$ %iechner 5LB
9n i(n de" Mg simplemente ioni*ado 2masa
$!%('! 1* x kg − es acelerado a tra)és
de una di/erencia de potencial de L.5 '8 $ se des)+a en un CM de#%#& 1* x T − en un
espectr(metro de masas.a 1iuje un es4uema de un espectr(metro! eJpli4ue su /uncionamiento $ dedu*ca
la relaci(n 4m Halla el radio de cur)atura de la orita del i(n
c Halla la di/erencia 4ue eJiste entre los radios de los iones$ " Mg y Mg
2suponer la relaci(n de masas es L6LD
! $
1(
).# 1* +!%('! 1*
1.*.$
$ 1* )#% *$
+*
#& 1
m B R Vm x x R
q V qB x x R m
−
− −
∆= → = = →
∆=
Xara hallar la di/erencia de los radios hacemos una delaci(n entre radios $ masas
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1&
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
18/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
1
1
1 1 1
1
1
$% 1.*"
"
1.*" 1.*")*.$*$1+ **%*
%$!*!"
Vm Vm R m R R R
qB qB R m R
R R R R R m−
∆ ∆= = ⇒ = → = =
=
⇒ =
→ = =
Xrotones! deuterones 2cu con carga Ze $ part+culas al/a 2carga ZLe de la mismaenerg+a cinética entran a un CM uni/orme B perpendicularmente
"i sus radios son p d r r r
α sus masas cumplen "
d pm m m
α = =
Hallar los cocientes
d
p p
r r y
r r
α
"i tienen la misma energ+a cinética hacemos proporcionalidad $ usamos la eJpresi(ndel radio
1 1 1 1
1 1
1
1 1
1
1
) + ) + R q B R q B R m q
K K m mm
R m q
R m
m R q
q
m= → = →
=
=
⇒
1
1
1
1
" 1
1
pd d
p p d
p
p p
d
p
p
qr m
r m q
qr
r
r
m
r r m q
r α α α
α
== →
= = → =
=
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1'
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
19/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
#fecto ,allXermite reconocer el signo de los portadores de carga $ la densidad de losportadores.
3ue descuierto en AOB por Ed#in Hall 2,
http;###.$outue.com#atch,)=F:T1raCtpS7Y=A
$area% sugerir otros videos
Ya*onamiento.
• 9na carga en mo)imiento es a/ectada por el CM
• 9n corriente es un /lujo de cargas.
• El CM a/ecta las cargas en un conductor
• 1es)+a en un sentido u otro de acuerdo al signo
• :parece una di/erencia de potencial V ∆
! )oltaje de Hall! 4ue se puede medir
• El signo V ∆
nos indica el signo del portador.
• Conocidos% % % %
V ! B e "∆
permite calcular n eJperimental.
"ea una muestra 2paralepipedo largo a secci(n trans)ersal d # :l conectar a una /em circula corriente a tra)és de él
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1(
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://www.youtube.com/watch?v=_ATDraCQtpQ&NR=1http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargahttp://www.youtube.com/watch?v=_ATDraCQtpQ&NR=1mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
20/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
"i los portadores son positi)os
El CM los despla*a hacia la parte superior.
M d F q v xB=>uego de un tiempo se genera un CE trans)ersal al sentido de la corriente! apareceun )oltaje 2Hall
E F qE =En el e4uilirio la /uer*a magnética es e4uilirada 2anulada por el CE de Hall.
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
*
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
21/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
* d d
d
d
d
F qE qv xB E v xB
E E j
v v i
B E v B B k
= + = → = −
= −
=
= − =
>a relaci(n del CE Hall $ el 8oltaje Hall
V E
d
∆=
"i sustituimos la eJpresi(n de la )elocidad de arrastre tenemos
1+ 1) V j ! B B !B !BV d ne d
Rne #n e ##
∆= ∆ = == →
Xuede usarse para medir %,
El signo de YH da el signo de los portadores de carga
>a magnitud de YH da la densidad )olumétrica si se conoce la carga
En la ma$or+a de los metales los portadores de carga son los electrones
>a densidad de los portadores concuerda con los te(ricos 2calculados usando
/(rmula para >i! 7a! Cu $ :g cu$os -tomos proporciona un electr(n
7o coincide para el 3e! %i! Cd $ semiconductores Xara eJplicar es necesario mec-nica cu-ntica
"i los portadores son negati)os
Es decir camia la polaridad en el)oltimetro
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
1
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
22/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
9na cinta de ancho L cm. esta en un CM trans)ersal 0.OT si el )oltaje Hall medido es0!6D [8. calcular la )elocidad de arrastre de los electrones.
$
#
*%$" 1**%') 1* +
" 1* d d V xV v Bd m x s
v Bd x
−
−
−∆
∆ = → = = =
9na anda de core tiene Amm J Acm de secci(n trans)ersal conduce A0: $ el CMes A T. Cu-l es el potencial de Hall,
"i el dato /uera V ∆
4ue cantidad importante permitir+a calcular,
' 1( !
1*)1+
)'%'# 1* +)1% $ 1* +)1% * 1** &"
+%
d
i iBV v Bd Bd
ned# ne#
V
x x
V
x
µ − −
∆ = = =
∆ = =
1edu*ca las relaciones de Hall usando el es4uema
Xor un segmento de plata de espesor Amm $ ancho A.5cm /lu$e L.5: $ el CM perpendiculares A.L5 T. "e produce 0.D[ 8 de tensi(n Hall. Hallar la densidad de los portadores de carga
Comparar con la densidad te(rica 2\ =A0!5 gcm ! M= A0!B gmol
Tipler Mosca! "er#a$%eichner! Sears-Semansky! %enson! &hanianMar'erthttp://es.wikipedia.org/
mailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_cargamailto:jmst5060@gmail.comhttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico_generado_por_una_distribuci%C3%B3n_continua_lineal_de_carga
8/18/2019 Cargas en Cm
23/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
' !
$ 1( !
!
!
!
'
!
.#)1.#+/
*.!!" 1* )1.$ 1* +1.* 1*
$% * 1*)1*%# + #%'$ 1*
1*&%
#% '# 1*
#% $ *
(
' 1
A
a
iBn ele$tr%nes m
V e# x x x
at%m%s x N g at%m%s at%m%sm%l n x
g M $m $m m
m%l
x
x ρ
− − −= = =
∆
= = = =
Este resultado indica; el número de portadores de carga plata es aproximadamenteuno por átomo.
/nalice la veracidad de las afirmaciones.a >os Campos de Hall son mu$ pe4ue
8/18/2019 Cargas en Cm
24/24
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIRIAFACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
FISICA II CB 302U 2011 1
JOAQUIN SALCEDO jmst5060@gmail.comTema: Cargas e CM
*%$)*% +*%'# 1* 1.*
V E vB vB V vBd x V
d m−= → = → = = =
(Serway-Beicner !)-#$% 9n cardi(logo )igila la rapide* del /lujo de sangre a tra)és de unaarteria de mm de di-metro interno! usando un medidor electromagnético>os electrodos : $ % hacen contacto con su super/icie eJterior
a"i para un CM de 0!0DT aparece un )oltaje de 1$* V µ cu-l es la rapide* del /lujo, 2CMperpendicular a la arteria! electrodos perpendiculares a amos
8eri/i4ue 4ue el electrodo : es positi)o el signo depende de si los iones de la sangreest-n predominantemente cargados positi)o o negati)o,
:plicamos Hall
a
$
!
1$* 1*
*%*")!1%
1!
*!
+
E V x E v B v v
B Bd x
m
s
−
−= → = = ⇒ = =
>a rmd indica 4ue el electrodo : es positi)o. 7o en amos casos se tiene elmismo signo
(&ipler !#-#% El magnesio es un metal di)alente
"u densidad es
!
!1%&" 1*
kg x
m $ una masa molar de L grmol"uponiendo 4ue cada -tomo de magnesio contriu$e con dos electrones
a Cu-l es el coe/iciente de Hall del magnesio,
1 R
nq=
!$ (
!
!
(
( 1(
1*
$%* 1*1%&" 1* *%!'' 1*
&%*
1 *%&&$ 1*
*%&&$ 1*
* ) 1%$(%&$ 1
1 *
* +
A
a
e a
N x at%m%sn x x
M m
n n x Rm
x& x x
ρ
−
−
= = =
= = −→ = =
−
Comparar con el )alor eJperimental.
!1*
*%(" 1*m
x&
−−
*%&$ ) *%("+
*%*%!
&$
exn n
n
− − − −= = −
−
mailto:jmst5060@gmail.commailto:jmst5060@gmail.comRecommended