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 El espectrómetro de masas obedece las siguientes leyes de Maxwell: Ley de Coulomb: Se aplica un campo eléctrico para acelerar los electrones, del cañón de electrones, y así lleguen al campo magnético con una velocidad definida. Ley de Gauss: el flujo de campo magnético presente en el dispositivo empre es cero (campo magnético B). Ley de Ampere: Seguramente el campo magnético en el espectrómetro de masas se obtiene al circular una corriente así; este generara un campo magnético. Ley de Ohm: Debido a que circula una corriente (seguramente) en el mecanismo para producir el campo magnético, se debe cumplir la ley de ohm por la cual se aplica un potencial eléctrico a un conductor y así se genera una corriente. Como principio fundamental del funcionamiento del espectrómetro de masas esta la llamada fuerza de Lorentz así que la velocidad de los electrones junto con el campo magnético desvían las partículas o iones permitiendo determinar los compuestos elementales de los materiales. Fundamentalmente cualquier fenómeno de la naturaleza que sea de origen eléctrico cumplirá su naturaleza eléctrica y por ende cumplirá las leyes conocidas por el hombre.

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 Ley de Ohm: Cuando el cable que recibe la corriente eléctrica esta corriente debe provenir de un potencial; así el cable también tendrá cierta resistencia; y es así que la ley de ohm esta implícita en el magnetrón; de hecho cuando esa corriente fluye a través de las cavidades también es aplicable la ley de ohm. Fuerza de Lorentz: cuando los electrones llegan al final de su recorrido en las aspas estos se desvían para formar un recorrido en U; este fenómeno se debe al imán ubicado detrás del bloque típico de aspas. Cuando los electrones viajan por las aspas y llegan al final de la cavidad el campo magnético las desvía siendo esta una aplicación de la fuerza de Lorentz. Ley de Gauss: el flujo de campo magnético presente en el dispositivo empre es cero (campo magnético B). Como parte adicional cuando los electrones viajan por las aspas tan rápidamente; crean ondas electromagnéticas o microondas; así una antena generalmente direcciona las ondas hacia el comportamiento del horno microondas y estas ondas generan vibraciones de las partículas de agua; de estas vibraciones se libera calor así pues se calientan los alimentos.

Diseño 3. 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. El dispositivo que surge de mi imaginación tiene la función de tomar corriente de cables de alta tensión, sin tener contacto directo con ellos. El dispositivo tendrá la siguiente distribución.

Observaciones Esta tarea es para ser entregada en la semana del 23 al 26. Grupo 10 Lunes 23 de mayo Grupo 12Martes 24 de mayo Grupo 09Jueves 26 de mayo