Lorentz
26 Mar, 2013
Print 
PDFNun filamento
PRESENTACIÓN: A indución electromagnética é o proceso mediante o cal campos magnéticos xeran campos eléctricos. Ao xerarse un campo eléctrico nun material condutor, os portadores de carga veranse sometidos a unha forza e inducirase unha corrente eléctrica no condutor.
- Magnetic force demo, John Koser, Phys. Teach. 51, 260 (2013)
- Torsional Oscillations with Lorentz Force, Paul Gluck, Phys. Teach. 45, 274 (2007)
INTRODUCIÓN: Os efectos magnéticos maniféstanse sempre que unha carga en movemento atópase próxima a un imán. A carga experimenta unha forza: a) cuxo módulo é proporcional ao produto dos valores de velocidade e carga; e b) cunha dirección perpendicular á velocidade. para explicar a orixe desta forza introdúcese o concepto de campo magnético. Así, un imán crea en calquera punto P do espazo que a rodea un campo magnético de valor Bimán, se agora colocamos unha carga q en P que se move cunha velocidade v, esta verase sometida a unha forza:
F = q (v x Bimán)
Expresión que segue sendo válida para campos magnéticos cunha orixe distinta.
OBXECTIVO: Comprobar a existencia dunha forza no filamento da lámpada cando se lle achega un imán.
MATERIAIS: portalámpadas, lámpada de filamento, imán.
MONTAXE: Colocamos a lámpada no portalámpadas, o enchufamos e ao acender a lámpada achegamos o imán.
EXPLICACIÓN: Calquera cable, incluído o filamento dunha lámpada, ten un conxunto de portadores de carga en movemento cando o atravesa unha corrente. Ao achegarlle unha fonte de campo magnético experimenta unha forza perpendicular denominada forza de Lorentz.
CONCEPTOS: electromagnetismo, corrente inducida, forza electromotriz (f.e.m.) inducida, corrente alterna, forza magnética.
MÁIS INFORMACIÓN:
- WIKIPEDIA 1
- WIKIPEDIA 2
- WIKIPEDIA 3
- YOUTUBE 1
- YOUTUBE 2
- YOUTUBE 3
- UPM
- WFU
- SLIDESHARE
- OUTROS 1
- OUTROS 2
TEXTOS:
- R. Serway, Física, Mac Graw Hill, 2010.
- P. Tipler, Física para la Ciencia y la tecnología, Reverté, 2012.
- R. Ehrlich, Turning the World Inside Out and 174 Other Simple Physics Demonstrations, Princeton University Press, 1997.
ALUMNADO 2011-2012: Laura Gómez, Patricia Gómez, Nicolás González, Fátima González
ENLACE pdf ALUMNADO (en castelán):
ALUMNADO 2012-2013: Daniel Díaz, Agustín Moreira, Fabián Valera, Carlos Vázquez.
ENLACE pdf ALUMNADO (en castelán):
7 responses to "Lorentz"
Unhas das aplicacións máis importantes da lei de Lorentz é o espectrómetro de masas. Iste o que nos permite é recoñecer o tamaño de isótopos ionizados, xa que define o seu radio, dependendo da traxectoria destes e do campo magnético que se está a aplicar perpendicular a esta traxectoria. O que nos permite é determinar con facilidade a masa dos isótopos de distintos elementos.
Na industria é altamente utilizado na análise elemental de semiconductores, biosensores, cadenas poliméricas complexas, fármacos, productos de interese química, análise forense, contaminación medioambiental, perfumes e todo tipo d analitos que sexas susceptibles de pasar a fase vapor e ionizarse sen descompoñerse.
Sabiades que Lorentz, premio Nobel de física, deu o seu nome as transformacións que serviron de base a Einstein para formular a súa teoría da relatividade?
Además de las aplicaciones que ya se han mencionado en comentarios anteriores, la fuerza de Lorentz puede emplearse para medir la velocidad de fluidos conductores. Como indica el siguiente artículo, esto puede ser muy interesante en la industria alimentaria, ya que se trata de un método de medida que no requiere contacto con el fluido, y por lo tanto reduce el riesgo de contaminación de los alimentos. También es muy interesante cuando el fluido que se transporta está a alta temperatura, como puede ser el caso de metales fundidos.
La inducción electromagnética es otro de esos fenómenos que siempre resultan sorprendentes a la vista, pues parecen casi mágicos debido al desconocimiento general y a la baja capacidad del alumnado en particular (y de también del resto de personas en general) de relacionar los conceptos teóricos aislados que se dan al tratar las materias. Debido a esto siempre es interesante mostrar los efectos que se explican teóricamente y hablar, siempre que sea posible, de sus aplicaciones. En el siguiente enlace se explican algunas de las aplicaciones de la inducción electromagnética.
Neste breve vídeo móstranse tres montaxes moi ilustrativas que permiten visualizar a forza de Lorentz, consecuencia da interacción entre electricidade e magnetismo. No vídeo menciónase tamén que a aurora boreal débese a este efecto, a través da interacción de partículas cargadas do vento solar co campo magnético terrestre. Eu non tiña nin idea e, buscando máis información, atopei un par de vídeos e páxinas web que explican a causa deste último fenómeno.
A forza de Lorentz é a base do efecto Hall, polo cal as cargas que pasan por un conductor inmerso nun campo magnético tenden a desviarse e acabar nos extremos do conductor, creando un campo electrostático e por tanto unha diferencia de potencial medible. Isto pódese usar para medir campos magnéticos cunha sonda de efecto Hall. Mírese, por exemplo, esta simulación.
Me parece una forma sencilla de mostrar como un campo magnético interfiere con el flujo de una corriente eléctrica, ya sea continua o alterna. Con esto se puede evidenciar una de las razones de por qué no es buena idea aproximar un imán potente a cualquier dispositivo electrónico, algo que a priori es difícil de entender pero que visualmente creará una alerta de manera que cualquiera lo recuerde.