EM2011 Serie de Problemas 02 -Aplicaciones- G 09NL24 Juan Sebastián Quinche Velandia Cód. 234733 Universidad Nacional de Colombia Depto. de Física Mayo.

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1 EM2011 Serie de Problemas 02 -Aplicaciones- G 09NL24 Juan Sebastián Quinche Velandia Cód. 234733 Universidad Nacional de Colombia Depto. de Física Mayo 2011

2 Aplicaciones 1.Dibuje un esquema que ilustre el principio de funcionamiento de un espectrómetro de masas y explicite dónde están las leyes de Maxwell

3 El espectrómetro de masas es una herramienta utilizada para medir masas y concentraciones de átomos y moléculas, por medio de las leyes del electromagnetismo. Primero las partículas son ionizadas, luego son aceleradas por medio de un voltaje; luego pasan por un selector de velocidad el cual solo deja pasar las partículas con una velocidad igual y uniforme; esto se debe a que las partículas pasan por un campo eléctrico y un campo magnético perpendiculares entre si.

4 El haz de partículas pasa luego por un orificio por el cual solo las partículas de cierta velocidad continúan su recorrido, para luego llegar a un campo magnético perpendicular el cual hace que las partículas describan un movimiento circular y se estrellen con la pared, luego es medida esta distancia (entre el punto de entrada de las partículas y donde chocan con la pared) y por fuerza de Lorentz se estima su masa. Imágenes e información: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/maspec.html#c1

5 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

6 Un magnetrón consiste en un cátodo que es un pequeño cilindro que se calienta y empieza a emitir electrones, este se encuentra dentro de una arandela que posee pequeños agujeros cerca de su borde interior, los electrones viajan del cilindro a la arandela, sin embargo esto no se produce de forma rectilínea debido a dos imanes en la parte superior e inferior de la arandela, este campo magnético por fuerza de Lorentz curva la trayectoria de los electrones haciéndolos llegar a ciertos puntos de la arandela.

7 Estos al llegar a la arandela generan una diferencia de potencial que produce un corriente al interior del semiagujero, esta corriente actúa de forma especial como la de un circuito LR, el cual produce una frecuencia que las microondas, para poder dirigirlas una antena atraviesa el magnetrón y así estas pueden salir y ser dirigidas. Imágenes e información: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/waves/magnetron.html

8 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.

9 UNA BATERÍA EN EL INTERIOR DE UNA BICICLETA: Es posible generar una corriente eléctrica a partir del movimiento mecánico de una bicicleta este se puede generar por la aplicación de la ley de Faraday en la que la variación de un campo magnético genera una fuerza electromotriz inducida; esto se puede lograr ya sea colocando imanes en las ruedas o en la cadena y al hacer que se desplacen debido al movimiento de la bicicleta, al hacerlos pasar por una pequeña bobina, la variación de este campo magnético puede generar la fuerza electromotriz inducida que se puede almacenar para después poder ser aprovechada por un circuito simple

10 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