jueves, 26 de abril de 2012

CORRIENTE ALTERNA.
La corriente que se usa en las casas, fabricas y oficinas no se mueven de forma constante  en la misma dirección  si no que  circulan alternativamente, razón por la cual se llama corriente alterna. El movimiento de vaivén  de los electrones cambian ciento veinte  veces  por segundo  por lo que su frecuencia  es de 60 ciclos/segundos.
Cuando la electricidad tiene que recorrer  grandes  distancias se envía  a voltajes muy altos, cercanos a cientos de miles de volts. Ello permite la trasferencia  de gran cantidad de electricidad a baja intensidad, así  se pierde muy poca energía  por calentamiento  del conductor; al llevar la electricidad a una ciudad se reduce  su voltaje de tal manera  que pueda ser utilizada  en los apartamentos  domésticos  y en las maquinas industriales.
Una fem alterna de  660 ciclos  y 110 volts, significa  que el campo eléctrico cambia de sentido efectiva una alternancia , dos alternancias  consecutivas  co0nstitullendo un ciclo completo. El numero de ciclos por segundo  recibe el nombre frecuencia.  La frecuencia de la corriente alternan  es de 60 ciclos/s. el valor de 110 volts  representa un voltaje  efectivo denominado Fem   medida cuadrática  por que es una raíz cuadrada  de la medida de los cuadrados  de la fem, y no el llamado pico  o máximo  de esta cuyo valor es de 155 volts.

CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA.
  Por lo general todos los circuitos de corriente alternan  tienen resistencia  (R)  inductancia(L) y capacitancia (C) cuando la capacidad  y la inductancia  totales del circuito  son de un voltaje pequeño  comparadas de la resistencia , puede aplicar se la ley de Ohm  para  calcular la intensidad  de la corriente en cual quiere parte del sir circuito:
formula.
I=V/R
pero cuando la capacitancia y la inductancia  no tienen un valor pequeño producen diferencia en la fase o retardos entre la corriente  y el voltaje  por ello, la ley de ohm  ya  no  podrá aplicar se en forma original.
 
REACTANCIA INDUCTIVA.
De acuerdo con la ley de Lenz, la acción de un  inductor es tal que se opone  a cual quiere cambio  en la corriente,  como la corriente alterna cambia  constantemente , un inductor  se opone de tal manera  a ello,  por lo que reduce la corriente  en el circuito de corriente alterna.
Por definición: la reactancia inductiva  (x1) es la capacidad  que tiene un inductor  para reducir la corriente  en un circuito de corriente alterna . Su expresión matemática es.
X1= 2π ∫L
Donde  x1 = reactancia  inductiva  expresada en ohm  ()
∫= frecuencia de la corriente  medida en ciclos/s = hertz (Hz)
L = inductancia expresada en henrys (H)
 
Cuando se tiene un circuito puramente unductivo se puede sustituir  en la ley de ohm, Xl por R-asi:
I = V/XL
DONDE:  I = intensidad de corriente mediante en amperes (A)
V = voltaje expresado en volts (v)
X1 =  reactancia inductiva medida en ohm ()
En un circuito eléctrico don de existen  únicamente inductancia  la onda de intensidad  de corriente  se atrasa ¼  de ciclos,  es decir, 90 grados, por esta razón se dice que  se encuentra desfasada 90 grados. Ello se debe al efecto producido por la reactancia inductiva Xl.
 
Reactancia capacitiva.
Al introducir un con condensador electrico  o capacitor   un circuito de corriente alterna ,  las placas se cargan  y la corriente al terna disminuye  a cero . Por tanto  el capacitor  se comporta como una resistencia  aparente.  Pero en virtud  de que esta conectado  a un fem  alterna  se observa  que a medida que la frecuencia  aumenta el efecto de resistencia  del capacitador disminuye.
Como un capacitador se diferencia de una resistencia  pura por su capasitancia  para almasenar cargas  al efecto  que produce al reducir  la corriente  se le da el nombre  de redadtancia capacitiva (Xc). El valor de esta en un capacitador  varia de manera inversamente  proporcional ala frecuencia   de las corriente alternan.  Su expresión mate matemática es.
Xc = 1/2π ∫ С
Don de Xc= reactancia capacitiva  expresada en ohm ()
∫ = frecuencia  de la corriente alterna  mediante en ciclos /s = hertz (Hz)
C = capacitancia calculada en fradayds (∫)
Por definición : la reactancia capacitiva (Xc) es la propiedad  que tiene un capacitor   para reducir la corriente  en un circuito de corriente alterna.


 MALLAS Y NODOS.

PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF.
La suma de todas las intensidades de corriente que llegan a un nodo de un circuito es igual a la suma de todas las intensidades de corriente que salen de el.
Son de signo positivo las corrientes que fluyen a  un nodo, y negativas las que salen de el la suma algebraica de las corrientes sera igual a cero.
Un nodo es un punto de una red eléctrica en el cual convergen tres o mas conductores.
SEGUNDA LEY DE KIRCHOFF
En un circuito cerrado o malla las caidas de tension totales en las resistencias son iguales a la tension total que se aplica al circuito . La suma de las fuerzas electromagneticas en un circuito cerrado o malla es igual a la suma de todas las caidas de potencial en el circuito.
INTERACCIÓN MATERIA - ENERGÍA.

La corriente eléctrica.

La corriente eléctrica consiste en el movimiento ordenado de cargas eléctricas por un material.

Las cargas que se mueven por los aparatos eléctricos que usamos a diario son las cargas negativas.

Las cargas de una corriente eléctrica transporta energía, a la que llamamos energía eléctrica.

La energía eléctrica puede transformarse en otras formas de energía, como la luz, el sonido, el calor o el movimiento.

La corriente eléctrica no circula igual por todos los materiales.

Según su comportamiento con la corriente eléctrica, los materiales pueden ser: conductores o aislantes.
Materiales conductores.

Los materiales conductores son los materiales por los que la corriente eléctrica circula con facilidad.
Los metales como el cobre, el oro o la plata.
Materiales aislantes.

Los materiales aislantes son los materiales por los que la corriente eléctrica no circula con facilidad.
El aire, el plástico, la madera, la goma o el vidrio.

corriente directa o continua.
La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en cualquier otra fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica.
Las cargas eléctricas se pueden comparar con el líquido contenido en la tubería de una instalación hidráulica. Si la función de una bomba hidráulica es poner en movimiento el líquido contenido en una tubería, la función de la tensión o voltaje que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM) es, precisamente, bombear o poner en movimiento las cargas contenidas en el cable conductor del circuito eléctrico. Los elementos o materiales que mejor permiten el flujo de cargas eléctricas son los metales y reciben el nombre de “conductores”.

LUZ

Ideología de la Luz

  Pitágoras de Samos ( S. VI A.C.)

“ La luz es algo que fluye del propio cuerpo luminoso y que captan nuestros ojos”

  Plantón ( 429-347 A.C.)

“ La luz es una acción entre algo que emanaba de tres focos: los ojos, el objeto que se ve y el foco que ilumina”

  Alhazén ( S. XI D.C.)

“ La visión radica en el cuerpo que se ve y no en el ojo, que es un mero receptor de tal causa”

  Roberto Hoocke ( 1653-1703)

“Estudiando los colores de las burbujas y otras láminas delgadas, concluye que la luz es la vibración rápida de algo”

Teorías.

  Cristian Huygens ( 1629-1695)

“ La energía emitida por el cuerpo luminoso se propagaba, aún en el vacío, mediante un movimiento ondulatorio”. Teoría ondulatoria de la luz

  Isaac Newton ( 1642- 1727)

“ La luz está compuesta compuesta por pequeñas partículas que se propagan en todas direcciones en línea recta con velocidad finita y que al penetrar el ojo chocan contra la retina, dando origen a sensaciones luminosas” teoría corpuscular

Algo de Historia.

El gran prestigio de Newton hizo que la gente

de ciencia tomase poco en cuenta la teoría

ondulatoria de Huygens y se inclinase por la teoría corpuscular del gran físico inglés…

Había en las leyes de la refracción de estas dos

teorías afirmaciones opuestas. Según la T. ondulatoria la velocidad de la luz en el aire debe ser mayor que en el agua. En cambio la T. corpuscular afirmaba todo lo contrario.

la decisión quedó en manos de quien pudiera medir la velocidad de la luz en distintos medios. Posterior a la muerte de Newton, la teoría ondulatoria de la luz, cobra importancia...

El físico francés Fresnel, falla a favor de la teoría

ondulatoria ( Huygens) al explicar mediante ella

el fenómeno de la difracción de la luz. Hoy la

teoría se conoce como “ Huygens-Fresnel” El físico e investigador francés, Foucault logró determinar que la velocidad de la luz en el aire es mayor que en el agua, destronando así, la teoría corpuscular de Newton

Partidarios de La Teoría ondulatoria.

James C. Maxwell ( 1831-1879)

En 1873 da a conocer su teoría que afirma : “ la

luz es una perturbación electromagnética, debido

a la superposición de un campo eléctrico y uno

magnético, perpendiculares entre si, propagándose en el vacío en forma de ondas y con velocidad constante.

  Heinrinch Hertz ( 1857- 1894)

Al producir ondas electromagnéticas en un circuito eléctrico, demostró que ellas poseen las mismas características de la luz.

ORIGEN DE LA LUZ.

  La luz natural tiene su origen en las reacciones nucleares que se producen en el interior de los astros.

  La luz artificial tiene su origen en cuerpos incandescentes que emiten energía mediante radiación.

  La luz natural tiene su origen en las reacciones nucleares que se producen en el interior de los astros.

  La luz artificial tiene su origen en cuerpos incandescentes que emiten energía mediante radiación

POSTULADOS.

1.- La luz se propaga en forma rectilínea

2.- La luz puede ir y volver por el mismo camino ( reversibilidad de los caminos ópticos)

 A continuación se describen…

PROPAGACIÓN RECTILÍNEA.

Como consecuencia de la propagación rectilínea de la luz se puede observar diversos   fenómenos tales como:

  Eclipse de sol.

  Eclipse de luna.

REVERSIBILIDAD DE LA LUZ.

La reflexión que se produce en un espejo al mirarnos perpendicularmente a él, muestra la reversibilidad de los caminos ópticos.

LOS CUERPOS DESDE LA ÓPTICA.

Según capacidad para generar luz.
Luminoso artificial:
  • velas de cera.
  • focos.

Luminoso natural.
  • sol.
  • luciernaga.