lunes, 30 de noviembre de 2009
POTENCIALES MAGNETICOS ESCALARES Y VECTORIALES
solución de problemas de campos electroestáticos resulta bastante simplificada con la utilización del potencial electroestático escalar .
Aunque este potencial posee un significado físico muy real, La matemáticamente no es más que un escalón que permite resolver un problema en varios pasos más pequeños.
Dada una configuración de carga, primero se encuentra el potencial y entonces a partir de este la intensidad del campo eléctrico.
El potencial escalar magnético puede usarse para el cálculo del campo magnético causado ya sea por circuitos que conducen corriente o por capas dobles magnéticas (capas de dipolos). [4]El potencial magnético escalar, el cual se designa como de cuyo gradiente se obtiene la intensidad de campo magnético (H),las dimensiones de son en amperes.Sin embargo, el rotacional del gradiente de cualquier escalar es igual a cero.
Si se define como el gradiente de un potencial magnético escalar, la densidad de corriente debe ser cero a través de la región en la cual el potencial magnético escalar esta definido de la siguiente manera.
El vector potencial magnético, es uno de los más útiles en la radiación de antenas, de aperturas y dispersión de líneas de transmisión, guías de ondas y hornos de microondas.
solución de problemas de campos electroestáticos resulta bastante simplificada con la utilización del potencial electroestático escalar .
Aunque este potencial posee un significado físico muy real, La matemáticamente no es más que un escalón que permite resolver un problema en varios pasos más pequeños.
Dada una configuración de carga, primero se encuentra el potencial y entonces a partir de este la intensidad del campo eléctrico.
El potencial escalar magnético puede usarse para el cálculo del campo magnético causado ya sea por circuitos que conducen corriente o por capas dobles magnéticas (capas de dipolos). [4]El potencial magnético escalar, el cual se designa como de cuyo gradiente se obtiene la intensidad de campo magnético (H),las dimensiones de son en amperes.Sin embargo, el rotacional del gradiente de cualquier escalar es igual a cero.
Si se define como el gradiente de un potencial magnético escalar, la densidad de corriente debe ser cero a través de la región en la cual el potencial magnético escalar esta definido de la siguiente manera.
El vector potencial magnético, es uno de los más útiles en la radiación de antenas, de aperturas y dispersión de líneas de transmisión, guías de ondas y hornos de microondas.
LA MAQUINA DE CARNOT
La máquina de Carnot puede pensarse como un cilindro con un pistón y una biela que convierte el movimiento lineal del pistón en movimiento circular. El cilindro contiene una cierta cantidad de un gas ideal y la máquina funciona intercambiando calor entre dos fuentes de temperaturas constantes T1 <>
•La representación gráfica del ciclo de Carnot en un diagrama p-V (presión en función del volumen) es el siguiente
Tramo A-B isoterma a la temperatura T1
•Tramo B-C adiabática
•Tramo C-D isoterma a la temperatura T2
•Tramo D-A adiabática
LA MAQUINA DE CARNOT
•reversible. El ciclo se completa con una expansión y una compresión adiabáticas, es decir, sin intercambio de calor, que son también procesos reversibles. Trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q1 de la fuente de alta temperatura y cede un calor Q2 a la de baja temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior. El rendimiento viene definido, como en todo ciclo, por :
domingo, 29 de noviembre de 2009
CAMPOS MAGNETOSTATICOS
La diferencia esencial consiste en que los campos magnéticos variables en el tiempo siempre tienen asociado un campo eléctrico, también variable, junto con el cual forman una onda electromagnética. La onda electromagnética es capaz de propagarse y transportar o energía en una dirección determinada, y es común utilizar el término radiación electromagnética para referirse a este fenómeno. La radiación se propaga en forma similar a las ondas que se forman cuando se agita la superficie del agua, pero en este caso lo que oscila son los campos eléctrico y magnético en vez de agua. La radiación electromagnética se caracteriza por una serie de parámetros como su amplitud (una medida de la intensidad) y su frecuencia. Esta última puede definirse cómo el número de veces por segundo que oscilan o cambian de dirección los campos eléctrico y magnético que forman la onda. La frecuencia está asociada a la energía que la onda es capaz de transportar y entregar al interaccionar con la sustancia. La luz ordinaria también posee propiedades de onda electromagnética, y se diferencia de las ondas de radio únicamente en su mayor frecuencia.
La diferencia esencial consiste en que los campos magnéticos variables en el tiempo siempre tienen asociado un campo eléctrico, también variable, junto con el cual forman una onda electromagnética. La onda electromagnética es capaz de propagarse y transportar o energía en una dirección determinada, y es común utilizar el término radiación electromagnética para referirse a este fenómeno. La radiación se propaga en forma similar a las ondas que se forman cuando se agita la superficie del agua, pero en este caso lo que oscila son los campos eléctrico y magnético en vez de agua. La radiación electromagnética se caracteriza por una serie de parámetros como su amplitud (una medida de la intensidad) y su frecuencia. Esta última puede definirse cómo el número de veces por segundo que oscilan o cambian de dirección los campos eléctrico y magnético que forman la onda. La frecuencia está asociada a la energía que la onda es capaz de transportar y entregar al interaccionar con la sustancia. La luz ordinaria también posee propiedades de onda electromagnética, y se diferencia de las ondas de radio únicamente en su mayor frecuencia.
FORMULAS:
LEY DE AMPERE DE LOS CIRCUITOS Y APLICACIONES
En física del magnetismo, la ley de Ampère, la cual se basó en una memoria de seis páginas de Hans Christian Oersted, relaciona un campo magnético estático con la causa que la produce, es decir, una corriente eléctrica estacionaria. Es análoga a ley de Gauss.
Básicamente, la ley de Ampère se emplea para el cálculo de los campos magnéticos de determinado circuito dado, atendiendo a ello mediante constantes, por lo que su formula es :
Σ BIIΔ l = μ0 ΣI
donde :
ΣI es la corriente neta,
Δ l es la distancia recorrida,
BII el campo magnético generado
Σ BII Δl es la suma de ambos,
además de que μ0 es igual a 4 π x 10-7 T (teslas) x metro/ A (amperes) (T x m/A), la constante de permeabilidad en el vacío, de aquel campo será B= μ0 I/ 2πr.
Densidad de flujo magnético
La densidad de flujo magnético, visualmente notada como B, es el flujo magnético por unidad de área de una sección normal a la dirección del flujo, y es igual a la intensidad del campo magnético.La unidad de la densidad en el Sistema Internacional de Unidades es el Tesla.
Está dado por:
donde B es la densidad del flujo magnético generado por una carga q que se mueve a una velocidad v a una distancia r de la carga, y ur es el vector unitario que une la carga con el punto donde se mide B (el punto r).
o bien
donde B es la densidad del flujo magnético generado por un conductor por el cual pasa una corriente I, a una distancia r.
Este campo B también se llama inducción magnética.
La fórmula de esta definición se llama Ley de Biot-Savart, y es en magnetismo la “equivalente” a la Ley de Coulomb de la electrostática: Sirve para calcular fuerzas de atracción-repulsión entre conductores atravesados por corrientes de carga.
El campo inducción, B, o densidad de flujo magnético (los tres nombres son equivalentes) es incluso mas importante en electromagnetismo que el propio campo magnetico H, y aparece en las ecuaciones de Maxwell con mayor relevancia que este.
Ecuaciones de Maxwell
Las ecuaciones de Maxwell son las ecuaciones que describen los fenómenos electromagnéticos. La gran contribución de James Clerk Maxwell fue reunir en estas ecuaciones largos años de resultados experimentales, debidos a Coulomb, Gauss, Ampere, Faraday y otros, introduciendo los conceptos de campo y corriente de desplazamiento, y unificando los campos eléctricos y magnéticos en un solo concepto: el campo electromagnético.
De las ecuaciones de Maxwell se desprende la existencia de ondas electromagnéticas propagándose con velocidad vf:
El valor numérico de esta cantidad, que depende del medio material, coincide con el valor de la velocidad de la luz en dicho medio, con lo cual Maxwell identificó la luz con una onda electromagnética, unificando la óptica con el electromagnetismo.
El valor numérico de esta cantidad, que depende del medio material, coincide con el valor de la velocidad de la luz en dicho medio, con lo cual Maxwell identificó la luz con una onda electromagnética, unificando la óptica con el electromagnetismo.
IMAJENES DE FLUJO MAGNETICO
POTENCIALES MAGNETICOS
El potencial escalar magnético es una herramienta útil para describir el campo magnético. Está definido solo en regiones del espacio donde no hay corrientes, y cuando eso ocurre es matemáticamente análogo al potencial eléctrico en electrostática, por lo que se emplea para resolver problemas de magnetostática. El potencial escalar magnético se define con la ecuación:
Aplicando la ley de Ampère a esta definición, se obtiene:
Como el campo magnético es solenoidal, se obtiene la ecuación de Laplace para el potencial:
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