Optica Trabajo Final

7/26/2019 Optica Trabajo Final

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ELECTRICIDAD MAGNETISMO - OPTICA

CUALES SON LAS CARACTERISTICAS DE LOS IMANESNATURALEZ Y ARTIFICIALES, PERMANENTE O TEMPORALES

Un imn naturales un mineral con propiedades magnticas. Tal es el caso de lamagnetita, que es un xido de hierro (Fe3O4).

Un imn artificial es un cuerpo de material erromagntico al que se hacomunicado la propiedad del magnetismo, !a sea mediante rotamiento con un

im"n natural o por la accin de corrientes elctricas aplicadas en ormacon#eniente (electro$imanacin).

ING.- MARIA OTILIA MARTINEZ PEREZ 1

JESUSUBALDO HERNANDEZ PEREZ


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Un imn permanenteest" a%ricado en aceroimanado (Hierro con un alto contenido en

Carbono), lo que hace que conser#e su poder

magntico. Tam%in se emplea alnico enalgunos casos. &in em%argo, una uerte carga

elctrica, un impacto de gran magnitud, o la

aplicacin de una ele#ada cantidad de calor,

puede causar que el im"n pierda su uer'a

actuante, aunque en el caso de aplicar una

uerte cantidad de calor dicha perdida es

temporal puesto que al enriarse #ol#eran

todas sus propiedades.

Un imn temporal pierde suspropiedades una #e' que cesa la causa

que pro#oca el magnetismo. ichos

imanes est"n a%ricados en *ierro dulce

(con un contenido muy bajo en

Carbono).




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Un electroimnes una %o%ina (en el caso mnimo, una espira) por la que circula

corriente elctrica. +sto genera un campo magntico isomrico al de un im"n de%arra que imanta el metal. Un electroim"n es un caso particular de un im"n

temporal.




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MATERIALES FERROMAGNTIOS

os materiales erromagnticos, compuestos de hierro ! sus aleaciones con

co%alto, tungsteno, nquel, aluminio ! otros metales, son los materiales magnticos

m"s comunes ! se utili'an para el dise-o ! constitucin de ncleos de los

transormadores ! maquinas elctricas. +n un transormador se usan para

maximi'ar el acoplamiento entre los de#anados, as como para disminuir la

corriente de excitacin necesaria para la operacin del transormador. +n las

maquinas elctricas se usan los materiales erromagnticos para dar orma a los

campos, de modo que se logren hacer m"ximas las caractersticas de produccin

de par.

LASIFIAI!N "E MATERIALES FERROMAGNTIOS

DIAMAGNETISMO

+l diamagnetismo es un eecto uni#ersal porque se %asa en la interaccin entre el

campo aplicado ! los electrones m#iles del material. +l diamagnetismo queda

ha%itualmente enmascarado por el paramagnetismo, sal#o en elementos ormados

por "tomos o iones que se disponen en /capas0 electrnicas cerradas, !a que en

estos casos la contri%ucin paramagntica se anula. as caractersticas

esenciales del diamagnetismo son1

os materiales diamagnticos se magneti'an d%ilmente en el sentido

opuesto al del campo magntico aplicado. 2esulta as que aparece una

uer'a de repulsin so%re el cuerpo respecto del campo aplicado.

a suscepti%ilidad magntica es negati#a ! peque-a ! la permea%ilidad

relati#a es entonces ligeramente menor que .




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a intensidad de la respuesta es mu! peque-a. &e puede modelar en

orma sencilla el comportamiento diamagntico mediante la aplicacin de la

le! de en' al mo#imiento or%ital de los electrones .+l diamagnetismo ue

descu%ierto por Farada! en 45.

+6emplos de materiales diamagnticos son el co%re ! el helio.

PARAMAGNETISMO

os materiales paramagnticos se caracteri'an por "tomos con un momento

magntico neto, que tienden a alinearse paralelo a un campo aplicado. as

caractersticas esenciales del paramagnetismo son1

os materiales paramagnticos se magneti'an d%ilmente en el mismo

sentido que el campo magntico aplicado. 2esulta as que aparece una

uer'a de atraccin so%re el cuerpo respecto del campo aplicado.




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APLICAR LA MANO DERECHA PARA DETERMINAR LADIRECCION Y EL SENTIDO DEL CAMPO MAGNETICO

+sta le! dice que si un ca%le conductor est" en presencia de un campo magntico,

se e6erce una uer'a so%re el ca%le de una magnitud dada por la siguiente rmula1

F 7 i8sen9, donde1

: i 7 corriente que circula por el ca%le

: 8 7 campo magntico

: 7 longitud del ca%le

: 9 7 "ngulo entre la direccin de la corriente ! la direccin del campo

magntico.

;er el gr"ico inerior ! le!endo siguiente


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JESUS UBALDO HERNANDEZ PEREZ


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DIFERENCIA ENTRE INTERACCIONES GRA"ITATORIAS,ELECTROST#TICA Y ELECTROMAGN$TICA

&u origen se encuentra en la propiedad de la materia llamada masa ! sumagnitud es extremadamente peque-a comparada con la electromagntica. +staes la m"s d%il de las cuatro interacciones> sin em%argo, la podemos apreciarcotidianamente de%ido a que en nuestro entorno existen cuerpos con masas mu!grandes. &u rango de alcance es extremadamente grande, aunque disminu!er"pidamente con la distancia. ?or e6emplo la ormacin del sistema solar ! la #idaen el planeta Tierra, dependen en gran medida de la interaccin gra#itatoria.Fenmenos como la cada de una man'ana, el mo#imiento de un satlitealrededor de una planeta ! el mo#imiento relati#o entre las galaxias, est"n.

=o hace alta una presentacin mu! extensa para esta ltima uer'a. asentimos a cada instante al estar pegados a la Tierra. @ pesar de lo que puedaparecer, es extremadamente d%il. &u intensidad es aproximadamente, dicho ennmeros redondos, AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA de #eces menor que lainteraccin nuclear d%il.

=o o%stante, en presencia de grandes acumulaciones de partculas, esdecir, de cuerpos de gran masa, puede tener un eecto enorme, llegando acolapsar estrellas %a6o la uer'a gra#itatoria interna de su propia masa, dandolugar a los amosos agu6eros negros ! a las no tan amosas estrellas de neutrones.

+sta uer'a no tiene lmite en su alcance, aunque su inluencia se reducesegn aumenta la distancia, como !a ormul Bsaac =eCton con su e! de laDra#edad, una e! que posteriormente ue me6orada por +instein. as ecuacionesde =eCton no eran otra cosa que un caso particular de otras m"s generales. +secaso particular es el de nuestra #ida.



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EXPLICAR LA RELACIN ENTRE LA CORRIENTE

ELCTRICA Y EL CAMPO MAGNTICO CON RELACIN

CON LAS LEYES DEL ELECTROMAGNETISMO EN

FENMENOS FSICOS.

Eualquier cam%io del entorno magntico en que se encuentra una %o%inade ca%le, originar" un #olta6e (una em inducida en la %o%ina). =o importa comose produ'ca el cam%io, el #olta6e ser" generado en la %o%ina. +l cam%io se puedeproducir por un cam%io en la intensidad del campo magntico, el mo#imiento de unim"n entrando ! saliendo del interior de la %o%ina, mo#iendo la %o%ina haciadentro o hacia uera de un campo magntico, girando la %o%ina dentro de uncampo magntico, etc.



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@rri%a a la i'quierda de la ilustracin, tenemos dos %o%inas que est"n %a6ola inluencia de un campo magntico#aria%le. +l lu6o magnticoF se deinepor F78@ donde 8 es el campo magntico o el promedio del campo magntico ! @es el "rea perpendicular al campo magntico. =ote que para una determinada tasade cam%io del lu6o a tra#s de la %o%ina, el #olta6e generado es proporcional alnmero de #ueltas (espiras) = que atra#iesa el lu6o. +ste e6emplo es elundamento del principio de operacin de los transormadores, donde el lu6omagntico generado por la %o%ina primaria que atra#iesa el ncleo de hierro, esapro#echado por la %o%ina secundaria enrollada so%re este mismo ncleo, paragenerar un #olta6e proporcional al nmero de #ueltas de la %o%ina secundaria.

&iguiendo el sentido horario, en el segundo e6emplo, se muestra el #olta6egenerado cuando una %o%ina se mue#e en el interior de un campo magntico. @esto se le llama a #eces F+G inducida, ! es proporcional a la #elocidad con laque se mue#e la %o%ina en el interior del campo magntico. +sa #elocidad se

puede expresar en uncin de la tasa de cam%io del "rea, que est" dentro delcampo magntico.

+l siguiente e6emplo es la geometra del generador de @Eest"ndar, dondeuna %o%ina de ca%le gira dentro de un campo magntico. a rotacin cam%ia el"rea perpendicular de la %o%ina en relacin al campo magntico ! genera un#olta6e proporcional a la tasa instant"nea de cam%io del lu6o magntico. ?ara una#elocidad de rotacin constante, el #olta6e generado es sinusoidal.

+l e6emplo inal, muestra que el #olta6e se puede generar, mo#iendo unim"n en direccin hacia dentro o hacia uera de una %o%ina de ca%le. Eon el "rea

constante, el campo magntico cam%iante generar" un #olta6e. a direccin osentido del #olta6e generado es tal que la corriente resultante, produce un campomagntico, opuesto al cam%io del campo magntico que lo cre. +ste es elsigniicado del signo menos en la le! de Farada! ! se llama le! de en'. +s unarelacin undamental %asada en las ecuaciones de GaxCell. &ir#e como unsumario a%re#iado de las ormas en que se puede generar un #olta6e(o em), pormedio del cam%io del entorno magntico. a em inducida en una %o%ina es igualal negati#o de la tasa de cam%io del lu6o magnticomultiplicado por el nmero de#ueltas (espiras) de la %o%ina. Bmplica la interaccin de la carga con el campomagntico.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/magfie.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/fluxmg.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/transf.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elevol.html#c3http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/motorac.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/farlaw.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/maxeq2.html#c3http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elevol.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/fluxmg.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/magfie.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/fluxmg.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/transf.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elevol.html#c3http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/motorac.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/farlaw.html#c2http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/maxeq2.html#c3http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elevol.html#c1http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/fluxmg.html#c1


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