miércoles, 3 de noviembre de 2010

aplicaciones del electromagnetismo



1-enciclopedia

como funciona un televisor:

Su funcionamiento se fundamenta en el fenómeno de la fotoelectricidad, que es el responsable de la transformación de la luz en corriente eléctrica en una cámara que se puede transmitir por ondas de alta frecuencia hasta las antenas de recepción y se reproduce en la pantalla de nuestros televisores

¿Qué es la TV?Un sistema de transmisión a distancia, mediante ondas electromagnéticas, de imágenes sonoras - fijas o en movimiento –que se reproducen en la pantalla de un aparato electrónico llamado televisor.

La imagen sonora se envía desde una estación de partida (el transmisor) a una de llegada (el televisor).

¿ Cómo puede suceder esto? Toda imagen televisiva se forma en la superficie de un dispositivo con forma de cono llamado tubo catódico o tubo- imagen. Dentro del tubo, un haz de microscópicas cargas eléctricas, los electrones, se mueve velozmente adelante y hacia atrás con muchísimos puntos luminosos.
Para poder transmitir una imagen en movimiento, todo el proceso debe completarse con el tiempo de persistencia de la imagen en la retina del ojo, es decir, en menos de una décima de segundo. Por tanto, el haz de electrones deberá analizar en seguida la imagen con su movimiento de “va y viene” horizontales, mediante una serie de líneas standard. A mayor cantidad de líneas, la definición de la imagen es mejor.




como funciona un generador de corriente:

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrico entre dos de sus puntos, llamados polos, terminales o bornes. Los generadores eléctricos son máquinas destinadas a transformar la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si mecánicamente se produce un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Están basados en la ley de Faraday.



generadores eléctricos, son un grupo de aparatos que se utilizan para convertir la energía mecánica en eléctrica, o a la inversa, con medios electromagnéticos. A una máquina que convierte la energía mecánica en eléctrica se le denomina generador, alternador o dínamo, y a una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica se le denomina motor.

Dos principios físicos relacionados entre sí sirven de base al funcionamiento de los generadores y de los motores. El primero es el principio de la inducción descubierto por el científico e inventor británico Michael Faraday en 1831. Si un conductor se mueve a través de un campo magnético, o si está situado en las proximidades de un circuito de conducción fijo cuya intensidad puede variar, se establece o se induce una corriente en el conductor. El principio opuesto a éste fue observado en 1820 por el físico francés André Marie Ampère. Si una corriente pasaba a través de un conductor dentro de un campo magnético, éste ejercía una fuerza mecánica sobre el conductor



como funciona un timbre:

es un dispositivo que produce una señal sonora al pulsar un interruptor. Su funcionamiento se basa en fenómenos electromagnéticos.

Al cerrar el interruptor, la corriente circula por el enrollamiento del electroimán y este crea un campo magnético y atrae la armadura. El martillo, solida a la armadura, golpea la campana produciendo el sonido. Al abrir el interruptor cesa la corriente y el campo magnético del electroimán, y un resorte devuelve la armadura a su posición original para interrumpir el sonido.

Para conseguir que el martillo golpee la campana repetidamente mientras el interruptor esté cerrado, y no una sola vez, se sitúa un contacto eléctrico en la armadura que actúa como un interruptor. Así, cuando la armadura es atraída por el electroimán, se interrumpe el contacto, cesa la corriente en el electroimán y la armadura retrocede a su posición original. Allí vuelve a establecerse el contacto eléctrico, con lo que el electroimán vuelve a atraer a la armadura, y así sucesivamente



como funciona un microfono:

El micrófono es un transductor electroacústico. Su función es la de traducir las vibraciones debidas a la presión acústica ejercida sobre su cápsula por las ondas sonoras en energía eléctrica, lo que permite por ejemplo grabar sonidos de cualquier lugar o elemento

como funciona un parlante:

los parlantes(o bosinas)son aparatos que transforman señales electricas en ondas sonoras.En otras palabras transforman la oscilacion



como funciona un horno microondas

El campo electromagnético generado en el horno mueve literalmente las moléculas de agua orientándolas en una dirección. Pero apenas las moléculas de agua se orientan en una dirección determinada, el campo eléctrico se invierte, con lo que todas las moléculas de agua cambian su posición (rotan). Estas inversiones de la orientación del campo electromagnético suceden rápidamente, a razón de 2.450 millones de veces por segundo, es decir 2,45 GHz, lo que produce calor por la agitación molecular (el calor está directamente relacionado con la vibración o agitación molecular). Por tanto, el alimento se calienta por excitación de las moléculas de agua, que se están moviendo, girando sobre sí mismas, a gran velocidad

EL PRINCIPIO FÍSICO del horno microona es bastante sencillo. En el horno microonda un tubo electrónico, el así llamado magnetrón, genera un campo de fuerza alterno. Las móleculas dentro de la comida -sobretodo las móleculas de agua polarizadas, pero también los aminoácidos, lípidos y proteínas- son forzados a sí mismos a alinearse con el rápidamente cambiante campo eléctrico alterno. Estas móleculas oscilan alrededor de sus ejes en respuesta a la inversión del campo eléctrico que ocurre 5 mil millones de veces por segundo (cinco mil millones de veces por segundo).



2-usos de las radiaciones en las siguientes areas:

Por “radiación” se entiende la emisión de ondas o de partículas por una fuente, así como la propagación de ondas o partículas en el vacío o en cualquier medio. El término se refiere principalmente a la radiación electromagnética que generan las cargas eléctricas u otras partículas cuando se mueven

en el diagnostico medico:

En el campo de la investigación clínica se utilizan isótopos marcados para diagnóstico. Los isótopos radiactivos hicieron posible grandes avances en el conocimiento médico, por ejemplo, en los sistemas que forman la sangre, en el metabolismo del hierro, en la actividad de las hormonas y en los estudios genéticos.

Como material de diagnóstico, el yodo 131 se aplica en dosis baja en el cáncer de tiroides y en dosis alta, como tratamiento.

El tecnesio 99 se emplea para diagnosticar tumores, el cromo 51 se usa en medicina nuclear para determinar el volumen total de los eritrocitos (glóbulos rojos), mientras que con el cobalto 60 se estudia la anemia perniciosa y en energías altas, se tratan enfermedades tumorales.

en las terapias medicas:


Las aplicaciones médicas de los radiotrazadores, se ilustran también por medio de otras técnicas; la tomografía de emisión de positrones (TEP). La TEP es una herramienta útil para el diagnóstico clínico de muchas enfermedades. En este método se inyectan al paciente un compuesto que contiene radionúclidos que se desintegran por emisión de positrones. Estos compuestos se seleccionan de modo que permitan al investigador seguir el flujo de la sangre, las tazas metabólicas de oxígeno y glucosa y otras funciones biológicas. Alguno de los trabajos más interesantes tienen que ver con el estudio del cerebro, el cual depende de la glucosa para obtener casi toda su energía. Los cambios en el metabolismo o el uso de esta azúcar por parte del cerebro pueden indicar un padecimiento tal como; Cáncer, epilepsia, enfermedad de Parkinson o esquizofrenia. El compuesto por detectar debe estar marcado por un radionúclido emisor de positrones. Los núclidos que se usan mas comúnmente son; el carbono-11 (vida media 20.4 min), el Flúor-18 (vida media 110 min), oxígeno-15 (vida media 2 min), nitrógeno-13 (vida media 10 min)

en el uso industrial:

Los trabajos con mayor exposición a este tipo de riesgo son: minería del uranio y fabricación de diales recubiertos con radio.

Las aplicaciones de las radiaciones en el campo de la industria son muchas y muy variadas. La industria aprovecha la capacidad que las radiaciones tienen para atravesar los objetos y materiales y el hecho de que cantidades insignificantes de radionucleidos puedan medirse rápidamente y de forma precisa proporcionando información exacta de su distribución espacial y temporal.

APLICACIONES más significativas de las radiaciones ionizantes en la industria son:

- Medida de espesores y densidades. Por ejemplo, en la fabricación de láminas metálicas se utiliza la radiación gamma por su alto poder de penetración.
- Medida de niveles. Para controlar procesos de llenado de depósitos o envases que contengan líquidos, especialmente cuando estos son corrosivos o se encuentran a elevadas temperaturas y en todos aquellos casos en los que sea imposible aplicar dispositivos de contacto.
- Medida del grado de humedad. Muy útil para medir la humedad en materiales a granel (arena, cemento, etc.) y en la producción de vidrio y hormigón.
- Gammagrafía o radiografía industrial. Usada, por ejemplo, para verificar las uniones de soldadura en tuberías.


RAYOS X:

Utilizan dos fuentes de radiación en el ánodo (el blanco de la fuente o cátodo): "Bremsstrahlung" y Rayos X característicos.

Son equipos que además conllevan altos niveles necesarios de seguridad eléctrica, y deben ser antideflagrantes, sobre todo cuando son usados en ambiente de polvo o vapores explosivos

3-funcionamiento de una antena simple:

Una antena es un dispositivo diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma voltajes en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.

Existe una gran diversidad de tipos de antenas, dependiendo del uso a que van a ser destinadas. En unos casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser directivas (ejemplo: una emisora de radio comercial o una estación base de teléfonos móviles), otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radioenlaces). También es una antena la que está integrada en la computadora portátil para conectarse a wi-fi

En realidad una antena es un trozo de material conductor al cual se le aplica una señal y esta es radiada por el espacio libre.

Las antenasdeben de dotar a la onda radiada con un aspecto de dirección. Es decir, deben acentuar un solo aspecto de dirección y anular o mermar los demás. Esto es necesario ya que solo nos interesa radiar hacia una dirección determinada.

Esto se puede explicar con un ejemplo, hablando de las antenas que llevan los satélites. Estas acentúan mucho la dirección hacia la tierra y anulan la de sentido contrario, puesto que lo que se quiere es comunicarse con la tierra y no mandar señales hacia el espacio.

Las antenas también deben dotar a la onda radiada de una polarización. La polarización de una onda es la figura geométrica descrita, al transcurrir el tiempo, por el extremo del vector del campo eléctrico en un punto fijo del espacio en el plano perpendicular a la dirección de propagación.

tipos de antenas:

Una antena es un dispositivo formado por un conjunto de conductores que, unido a un generador, permite la emisión de ondas de radio frecuencia, o que, conectado a una impedancia, sirve para captar las ondas emitidas por una fuente lejana para este fin existen diferentes tipos:

Antena colectiva:

Antena receptora que, mediante la conveniente amplificación y el uso de distribuidores, permite su utilización por diversos usuarios.

Antena de cuadro:

Antena de escasa sensibilidad, formada por una bobina de una o varias espiras arrolladas en un cuadro, cuyo funcionamiento bidireccional la hace útil en radiogoniometría.

Antena de reflector o parabólica:

Antena provista de un reflector metálico, de forma parabólica, esférica o de bocina, que limita las radiaciones a un cierto espacio, concentrando la potencia de las ondas; se utiliza especialmente para la transmisión y recepción vía satélite.

Antena lineal:

La que está constituida por un conductor rectilíneo, generalmente en posición vertical.

Antena multibanda:

La que permite la recepción de ondas cortas en una amplitud de banda que abarca muy diversas frecuencias.

Dipolo de Media Onda

El dipolo de media onda lineal o dipolo simple es una de las antenas más ampliamente utilizadas en frecuencias arriba de 2MHz. En frecuencias abajo de 2 MHz, la longitud física de una antena de media longitud de onda es prohibitiva. Al dipolo de media onda se le refiere por lo general como antena de Hertz.

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