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viernes, 5 de junio de 2015

!La Física nos une!


Este blog, tiene el propósito de presentar a la comunidad algunos de los temas observados por los alumnos del Centro de Bachillerato Tecnológico,Industrial y de servicios Número 37 o CBTIS 37 en la clase "Temas de física", enfocándonos más en lo que es "electricidad" y los distintos tipos de temas que esta abarca, lo cual puede ser interesante, no solo para los estudiantes de física, electricidad o electrónica, sino para la comunidad en general al ser temas que escuchamos mucho, son muy mencionados y puede ser interesante conocer un poco más sobre ello, te invitamos a continuar leyendo este blog, aprenderás cosas muy interesantes, !Bienvenido!

miércoles, 3 de junio de 2015

Átomo y Relatividad


ÁTOMO Y RELATIVIDAD


ÁTOMO-RELATIVIDAD
Átomo: Es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable. formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones.

-Partículas Subatómicas:
 Protón: Descubierto por Ernest Rutherford en el siglo XX, es una partícula que pertenece al átomo. Poseen carga eléctrica positiva y  el número de protones en el núcleo atómico, denominado número atómico, es el que determina las propiedades químicas del átomo.



Neutrón:Fueron descubiertos en 1930 por Walter Bothe y Herbert Becker pero el número de neutrones en el núcleo determina su estabilidad frente a posibles procesos nucleares (fisión, fusión o emisión de radiactividad). carecen de carga eléctrica, y son inestables cuando se hallan fuera del núcleo.
Electrón: Descubierta en 1897 por J. J. Thomson giran en torno a su núcleo, formando la denominada corteza electrónica tiene carga negativa. Si un átomo capta o pierde electrones, se convierte en un ion

                            

 

 

Relatividad:

Su teoría: Está compuesta a grandes rasgos por dos grandes teorías (la de la relatividad especial y la de la relatividad general) formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica y el electromagnetismo.
Relatividad especial: Llamada también relatividad particular o restringida, es una teoría que describe bien el movimiento de los cuerpos, pero solo a velocidades constantes, y en un espacio plano, de tres dimensiones espaciales y una temporal.
Relatividad general: Llamada también relatividad particular o restringida, es una teoría que describe bien el movimiento de los cuerpos, pero solo a velocidades constantes, y en un espacio plano, de tres dimensiones espaciales y una temporal.

     Formula de la teoría de la relatividad

E= MC^2

E= Energía.
M= Masa.
C= Velocidad de la luz. (299,793 Km/s o 300,000 Km/s)



Circuito RLC


Circuitos RLC

En los circuitos RLC se acoplan resistencias, capacitores e inductores, existe también un ángulo de desfasaje entre las tensiones y corriente, que incluso puede llegar a hacerse cero, en caso de que las reactancias capacitivas e inductivas sean de distinto valor para determinada frecuencia, tendremos desfasajes.

Dependiendo de cuál de las reactancias sea mayor podremos afirmar si se trata de un circuito con características capacitivas o inductivas y por lo tanto si la tensión adelanta a la corriente o si la corriente adelanta a la tensión.

Existen dos tipos de circuitos RLC, en serie o en paralelo, según la interconexión de los tres tipos de componentes, el comportamiento de un circuito RLC se describen generalmente por una ecuación diferencial de segundo orden.


Los circuitos RLC son generalmente utilizados para realizar filtros de frecuencias, o de transformadores de impedancia, estos circuitos pueden entonces comportar múltiples inductancias y condensadores.




Circuito RC

EXP 6



Un circuito RC es un circuito compuesto de resistencias y condensadores alimentados por una fuente eléctrica. Un circuito RC de primer orden está compuesto de un resistor y un condensador y es la forma más simple de un circuito RC. Los circuitos RC pueden usarse para filtrar una señal, al bloquear ciertas frecuencias y dejar pasar otras. Los filtros RC más comunes son el filtro paso alto, filtro paso bajo, filtro paso banda, y el filtro elimina banda. Entre las características de los circuitos RC está la propiedad de ser sistemas lineales e invariantes en el tiempo; reciben el nombre de filtros debido a que son capaces de filtrar señales eléctricas de acuerdo a su frecuencia.


En la configuración de paso bajo la señal de salida del circuito se coge en bornes del condensador, estando este conectado en serie con la resistencia. En cambio en la configuración de paso alto la tensión de salida es la caída de tensión en la resistencia.

Este mismo circuito tiene además una utilidad de regulación de tensión, y en tal caso se encuentran configuraciones en paralelo de ambos, la resistencia y el condensador, o alternativamente, como limitador de subidas y bajas bruscas de tensión con una configuración de ambos componentes en serie. Un ejemplo de esto es el circuito Snubber.

El circuito RC más simple que existe consiste en un condensador y una resistencia en serie. Cuando un circuito consiste solo de un condensador cargado y una resistencia, el condensador descargará su energía almacenada a través de la resistencia. La tensión o diferencia de potencial eléctrico a través del condensador, que depende del tiempo, puede hallarse utilizando la ley de Kirchhoff de la corriente, donde la corriente a través del condensador debe ser igual a la corriente a través de la resistencia.

En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistor y por el capacitor es la misma.

El voltaje entregado VS es igual a la suma fasorial de la caída de voltaje en el resistor (Vr) y de la caída de voltaje en el capacitor (Vc). Ver la siguiente fórmula: Vs = Vr + Vc (suma fasorial), esto significa que cuando la corriente está en su punto más alto (corriente picó), será así tanto en el resistor como en el capacitor.

Pero algo diferente pasa con los voltajes. En el resistor, el voltaje y la corriente están en fase (sus valores máximos y mínimos coinciden en el tiempo). Pero el voltaje en el capacitor no es así.

Como el capacitor se opone a cambios bruscos de voltaje, el voltaje en el capacitor está retrasado con respecto a la corriente que pasa por él. (el valor máximo de voltaje en el capacitor sucede después del valor máximo de corriente en 90o).

Estos 90º equivalen a ¼ de la longitud de onda dada por la frecuencia de la corriente que está pasando por el circuito.


Circuito RL


Los circuitos RL son aquellos que contienen una bobina (inductor) que tiene autoinductancia, esto quiere decir que evita cambios instantáneos en la corriente. 
Para un tiempo igual a cero, la corriente comenzará a crecer y el inductor producirá igualmente una fuerza electromotriz en sentido contrario, lo cual hará que la corriente no aumente. A esto se le conoce como fuerza contraelectromotriz.
Esta fem está dada por:  V = L (inductancia) dI/dt

Debido a que este circuito no conduce de manera inmediata, sino gradualmente por el hecho que la bobina se magnetiza, dentro de un periodo de tiempo tiene un "periodo transitorio", en la que el circuito se carga mas lentamente.
La solución general, asociada a la condición inicial i_{bobina}(t=0) = 0, es:
i_{bobina} = \frac{U}{R_t}(1 - e^{-\frac{t}{\tau}})
\tau = \frac{L}{R_t}
Dónde:
  • i_{bobina} es la intensidad de la corriente eléctrica del montaje, en A ;
  • L es la inductancia de la bobina en H ;
  • R_t es la resistencia total del circuito en Ω ;
  • U es la tensión del generador, en V ;
  • t es el tiempo en s ;
  • \tau es la constante de tiempo del circuito, en s.

Circuitos de corriente alterna


EXP 4
CIRCUITOS DE CA

Un circuito de corriente alterna consta de una combinación de elementos (resistencias, capacidades y autoinducciones) y un generador que suministra la corriente alterna.


Una fem alterna se produce mediante la rotación de una bobina con velocidad angular constante dentro de un campo magnético uniforme producido entre los polos de un imán.
v=V0 sen(w t)




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Mallas y Nodos

MALLAS Y NODOS

Una rama es un solo elemento, ya sea si este es activo o pasivo. En otras palabras, una rama representa a cualquier elemento de dos terminales.

Un nodo es un punto de conexión entre dos o más ramas. Comúnmente un nodo es representado con un punto en un circuito. Si un cortocircuito conecta a dos nodos, estos son vistos como un solo nodo.

Una malla o lazo es cualquier trayectoria cerrada en un circuito. Un lazo inicia en un nodo, pasa por un conjunto de nodos y retorna al nodo inicial sin pasar por ningún nodo más de una vez.
Se dice que un lazo es independiente si contiene al menos una rama que no forma parte de ningún otro lazo independiente. Los lazos o trayectorias independientes dan por resultado conjuntos independientes de ecuaciones.
Una red con b ramas, n nodos y l lazos independientes satisface el teorema fundamental de la topología de redes:




CONEXIÓN DE ELEMENTOS
Dos elementos están en serie si comparten exclusivamente un solo nodo y conducen en consecuencia la misma corriente. La conexión serie consta de elementos conectados secuencialmente terminal con terminal.


Dos o más elementos están en paralelo si están conectados a los dos mismos nodos y tienen en consecuencia la misma tensión entre sus terminales. La conexión en paralelo consta de elementos conectados al mismo par de terminales.

Sin embargo hay conexiones en donde no se distingue si el elemento esta en serie o en paralelo.


Información adicional