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.

+ - Eje de rotación Triangulo externo Triangulo interno 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 Vista SuperiorVista Lateral Fuerza de repulsión