martes, 14 de julio de 2015

jueves, 5 de junio de 2014

Ferromagnetismo y Paramagnetismo

Titulo: “Paramagnetismo y ferromagnetismo”



Profesora: Frendo, Cintia



Integrantes: Emanuel Heredia, Jesús Forlan, Alen Gabaret.




Año: 5to Naturales







Ferromagnetismo
El ferromagnetismo es un fenómeno físico en el que se produce ordenamiento magnético de todos los momentos magnéticos de una muestra, en la misma dirección y sentido. Un material ferromagnético es aquel que puede presentar ferromagnetismo. La interacción ferromagnética es la interacción magnética que hace que los momentos magnéticos tiendan a disponerse en la misma dirección y sentido. Ha de extenderse por todo un sólido para alcanzar el ferromagnetismo.


Materiales Ferromagnéticos
Los materiales ferromagnéticos, compuestos de hierro y sus aleaciones con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales, son los materiales magnéticos más comunes y se utilizan para el diseño y constitución de núcleos de los transformadores y maquinas eléctricas. En un transformador se usan para maximizar el acoplamiento entre los devanados, así como para disminuir la corriente de excitación necesaria para la operación del transformador. En las maquinas eléctricas se usan los materiales ferromagnéticos para dar forma a los campos, de modo que se logren hacer máximas las características de producción de par.


Clasificación de materiales ferromagneticos
El diamagnetismo es un efecto universal porque se basa en la interacción entre el campo aplicado y los electrones móviles del material. El diamagnetismo queda habitualmente enmascarado por el paramagnetismo, salvo en elementos formados por átomos o iones que se disponen en “capas” electrónicas cerradas, ya que en estos casos la contribución paramagnética se anula. Las características esenciales del diamagnetismo son:
  • Los materiales diamagnéticos se magnetizan débilmente en el sentido opuesto al del campo magnético aplicado. Resulta así que aparece una fuerza de repulsión sobre el cuerpo respecto del campo aplicado.
  • La susceptibilidad magnética es negativa y pequeña y la permeabilidad relativa es entonces ligeramente menor que 1.
  • La intensidad de la respuesta es muy pequeña.  Se puede modelar en forma sencilla el comportamiento diamagnético mediante la aplicación de la ley de Lenz al movimiento orbital de los electrones .El diamagnetismo fue descubierto por Faraday en 1846.
Ejemplos de materiales diamagnéticos son el cobre y el helio.

Caracterización de los materiales ferromagneticos
  • Pueden imanarse mucho más fácilmente que los demás materiales. Esta característica viene indicada por una gran permeabilidad relativa m /m r.
  • Tienen una inducción magnética intrínseca máxima muy elevada.
  • Se imanan con una facilidad muy diferente según sea el valor del campo magnético. Este atributo lleva una relación no lineal entre los módulos de inducción magnética(B) y campo magnético.
  • Un aumento del campo magnético les origina una variación de flujo diferente de la variación que originaría una disminución igual de campo magnético. Este atributo indica que las relaciones que expresan la inducción magnética y la permeabilidad (m ) como funciones del campo magnético, no son lineales ni uniformes.
  • Conservan la imanación cuando se suprime el campo.
  • Tienden a oponerse a la inversión del sentido de la imanación una vez imanado.




            Paramagnetismo
El paramagnetismo es la tendencia de los momentos magnéticos libres (espín u orbitales) a alinearse paralelamente a un campo magnético. Si estos momentos magnéticos están fuertemente acoplados entre sí, el fenómeno será ferromagnetismo o ferrimagnetismo. Cuando no existe ningún campo magnético externo, estos momentos magnéticos están orientados al azar. En presencia de un campo magnético externo tienden a alinearse paralelamente al campo, pero esta alineación está contrarrestada por la tendencia que tienen los momentos a orientarse aleatoriamente debido al movimiento térmico.
Este alineamiento de los dipolos magnéticos atómicos con un campo externo tiende a fortalecerlo. Esto se describe por una permeabilidad magnética superior a la unidad, o, lo que es lo mismo, una susceptibilidad magnética positiva y muy pequeña.
Prueba Magnetica:
Materiales Paragneticos
Los materiales paramagnéticos sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales, cuando están sujetos a un campo magnético. Sin embargo, al retirar el campo magnético, la entropía destruye el alineamiento magnético, que ya no está favorecido energéticamente. Algunos materiales paramagnéticos son: aire, aluminio, magnesio, titanio y wolframio.
Se denomina materiales paramagnéticos a los materiales o medios cuya permeabilidad magnética es similar a la del vacío. Estos materiales o medios presentan en una medida despreciable el fenómeno de ferromagnetismo. En términos físicos, se dice que tiene un valor aproximadamente igual a 1 para su permeabilidad magnética relativa, cociente de la permeabilidad del material o medio entre la permeabilidad del vacío.
Algunos materiales paramagnéticos son: aire, aluminio, magnesio, titanio y wolframio.

Materiales Ferromagnéticos
Los materiales ferromagnéticos, compuestos de hierro y sus aleaciones con cobalto, tungsteno, níquel, aluminio y otros metales, son los materiales magnéticos más comunes y se utilizan para el diseño y constitución de núcleos de los transformadores y maquinas eléctricas. En un transformador se usan para maximizar el acoplamiento entre los devanados, así como para disminuir la corriente de excitación necesaria para la operación del transformador. En las maquinas eléctricas se usan los materiales ferromagnéticos para dar forma a los campos, de modo que se logren hacer máximas las características de producción de par.


Clasificación de materiales ferromagneticos
El diamagnetismo es un efecto universal porque se basa en la interacción entre el campo aplicado y los electrones móviles del material. El diamagnetismo queda habitualmente enmascarado por el paramagnetismo, salvo en elementos formados por átomos o iones que se disponen en “capas” electrónicas cerradas, ya que en estos casos la contribución paramagnética se anula. Las características esenciales del diamagnetismo son:
  • Los materiales diamagnéticos se magnetizan débilmente en el sentido opuesto al del campo magnético aplicado. Resulta así que aparece una fuerza de repulsión sobre el cuerpo respecto del campo aplicado.
  • La susceptibilidad magnética es negativa y pequeña y la permeabilidad relativa es entonces ligeramente menor que 1.
  • La intensidad de la respuesta es muy pequeña.  Se puede modelar en forma sencilla el comportamiento diamagnético mediante la aplicación de la ley de Lenz al movimiento orbital de los electrones .El diamagnetismo fue descubierto por Faraday en 1846.
Ejemplos de materiales diamagnéticos son el cobre y el helio.

Caracterización de los materiales ferromagneticos
  • Pueden imanarse mucho más fácilmente que los demás materiales. Esta característica viene indicada por una gran permeabilidad relativa m /m r.
  • Tienen una inducción magnética intrínseca máxima muy elevada.
  • Se imanan con una facilidad muy diferente según sea el valor del campo magnético. Este atributo lleva una relación no lineal entre los módulos de inducción magnética(B) y campo magnético.
  • Un aumento del campo magnético les origina una variación de flujo diferente de la variación que originaría una disminución igual de campo magnético. Este atributo indica que las relaciones que expresan la inducción magnética y la permeabilidad (m ) como funciones del campo magnético, no son lineales ni uniformes.
  • Conservan la imanación cuando se suprime el campo.
  • Tienden a oponerse a la inversión del sentido de la imanación una vez imanado.



            

jueves, 15 de mayo de 2014

Corriente Eléctrica

Cuando se utilizan cables y circuitos, el flujo está constituido por electrones que fluyen libremente sobre el material.

Considerando lo anterior, tenemos que la intensidad de corriente (I) que pasa por un punto en un conductor es la razón de cambio de la carga eléctrica en el tiempo, es decir:


Tenemos que la unidad asociada a la intensidad de corriente eléctrica es el ampere (A) y se le considera equivalente al paso de una carga de un coulomb por la sección transversal del conductor en un segundo.
Para poder mantener el flujo de carga hasta cierto punto estable, se requiere de un dispositivo que mantenga la diferencia de potencial para asegurar que los electrones fluyan libremente en el conductor.
Tenemos como ejemplo:





viernes, 28 de marzo de 2014

ELECTRICIDAD ESTÁTICA Y CORRIENTE ELÉCTRICA

Actividad Diagnostico

Actividades de Diagnostico
Materia: Física
Curso: 5to 2da
Escuela: ES Nº 3
Profesora: Frendo, Cintia

Actividad 1

Lee el siguiente texto, marca las ideas principales y realiza un cuadro sinóptico del mismo.

La energía. Formas. Tipos. Transformaciones.
Capacidad: Determina las formas, tipos y transformaciones de la energía.

La energía se puede definir como la capacidad para realizar trabajo o transferir calor. Se realiza trabajo cuando se mueve una masa a través de una distancia. Entre las formas comunes de energía están la luz, el calor, la energía eléctrica, la energía mecánica, la energía eólica, la energía geotérmica, la energía nuclear, la energía química, otras. Cada una de las diversas formas de energía se puede clasificar en dos tipos, que son la energía potencial o la energía cinética.
La energía potencial es energía almacenada; es la energía que posee un objeto debido a su posición o a su composición química. La gasolina y el azúcar común poseen energía potencial debido a su composición química. Un automóvil estacionado en una colina tiene energía potencial debido a su posición.
La energía cinética es energía en movimiento. Conforme un automóvil estacionado comienza a bajar en una colina, la energía potencial se transforma en energía cinética.
La energía potencial almacenada en el azúcar y en otros tipos de alimentos, se libera cuando las células vivas utilizan el alimento en un proceso llamado metabolismo, específicamente la respiración celular y ocurre cuando el azúcar se combina con el oxígeno y produce dióxido de carbono, agua y energía.
Las plantas verdes absorben parte de la energía solar que llega a la superficie de la tierra. Mediante una serie de cambios químicos en un proceso llamado fotosíntesis, la energía de la luz se utiliza para convertir dióxido de carbono y agua en azúcar (energía química) y oxígeno. Se puede ver que la respiración celular y la fotosíntesis son reacciones inversas. La respiración celular libera energía, en tanto que la fotosíntesis necesita energía para efectuarse.


Ley de conservación de la energía
La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma
.

Transformaciones de la energía
En el caso del motor de un auto, se produce un cambio de energía química (contenida en la gasolina y liberada en su combustión) en energía cinética. En la vida diaria, se pueden observar innumerables transformaciones de la energía. Por ejemplo: al prender una lámpara, la energía eléctrica se transforma en energía luminosa; al enchufar una plancha, la energía eléctrica se transforma en energía calórica. Cuando se camina o mueve un brazo, la energía química se convierte en energía cinética.

Formas comunes de energía
Energía hidroeléctrica: es la que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura a un nivel inferior, lo que provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas que están conectadas a generadores de corriente. Ejemplos: Itaipú, Yacyretá.

- Energía geotérmica: es la energía que se genera del calor interno de la Tierra.

La energía química es la que generan los alimentos y los combustibles, o sea, es la energía contenida en las moléculas químicas y que se obtiene en una reacción química. La energía procedente del carbón, de la madera, del petróleo y del gas en combustión hace funcionar motores y proporciona calefacción.
- Energía eléctrica: se produce por el movimiento de electrones a través de un conductor. Los cuerpos, según su capacidad de trasmitir la electricidad, se clasifican en conductores y aisladores. Conductores son aquellos que dejan pasar la electricidad a través de ellos. Por ejemplo, los metales. Aisladores son los que no permiten el paso de la corriente eléctrica, como la goma.

- La energía nuclear: es la que procede del núcleo del átomo, la más poderosa conocida hasta el momento. Esta energía se obtiene de la transformación por fisión de la masa de los átomos de uranio, o de otros metales pesados. También la energía del Sol y demás estrellas proviene de la fusión nuclear de átomos de hidrógeno para formar helio.

- Energía calórica o térmica: es la energía que se trasmite entre dos cuerpos que se encuentran a diferente temperatura. El calor es la vibración de moléculas de un cuerpo.

Propagación de la energía
Los procesos físicos por los que se produce la transferencia de calor son la conducción, la radiación y la convección.

La conducción requiere contacto físico entre los cuerpos; se produce la transferencia de energía en forma de calor desde el cuerpo con mayor temperatura hacia el que posee una temperatura inferior. Son buenos conductores térmicos los metales (utilizados en sartenes y cacerolas); y malos conductores, los gases y cuerpos sólidos como el corcho, barro, etc.

En la radiación, no hace falta que los cuerpos estén en contacto ni que haya materia entre ellos. La energía emitida por el Sol es energía radiante, también la energía que emite el filamento incandescente de un foco, hierro al rojo, etc.

La convección se produce a través del movimiento de un líquido o un gas en contacto con un cuerpo de temperatura diferente. Así, el aire caliente, que es menos denso, se eleva y baja el aire frío; ese movimiento se conoce como convección.

Actividad 2
Despeja en las siguientes ecuaciones las letras subrayadas.

1.  A= B+C x D
2.  A= B/C + D
3.  A= B x C

Actividad 3
Resuelve los siguientes circuitos y determina si son circuitos en serie o en paralelo.
                                

Actividad 4

Observa el siguiente video y luego realiza un texto resumiendo lo explicado en el mismo.