Chuletas y apuntes de Física de Secundaria

Transformadores Eléctricos: Fundamentos y Componentes

Principio de Funcionamiento

Al aplicar una diferencia de potencial alterna a un bobinado, que llamaremos primario, se establecerá en él una corriente i1, también alterna, la cual producirá un flujo magnético variable. Si colocamos un segundo bobinado, denominado secundario, que concatene dicho flujo, en él se establecerá una fuerza electromotriz (FEM) inducida. Esta FEM será proporcional a la variación de flujo concatenado, según el principio de inducción electromagnética.

Materiales del Núcleo

Los materiales utilizados en el núcleo de los transformadores son cruciales para su rendimiento. A continuación, se detallan algunos de los más comunes:

• Acero: Baja resistividad, buena

Interacción de Partículas Cargadas con la Materia

Las partículas cargadas interactúan con la materia de diferentes maneras, principalmente a través de la colisión coulombiana. Esta consiste en la interacción de la carga de las partículas incidentes con las cargas de los electrones y protones de los átomos del medio.

Tipos de Colisiones

• Colisión elástica: La partícula choca con los átomos del medio, desviándose de su trayectoria y cediendo una cierta cantidad de energía cinética. No produce alteración atómica ni nuclear en el medio.
• Colisión inelástica: La partícula interacciona con los electrones atómicos transfiriendo a estos pequeñas cantidades de energía. La energía transferida puede provocar que el electrón atómico

Electrostática

Ley de conservación de la carga eléctrica

La carga eléctrica total en un sistema aislado permanece constante.

Ley de Coulomb

Dos cargas eléctricas de distinto signo se atraen y del mismo signo se repelen con una fuerza directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Intensidad del campo eléctrico en un punto

Es la fuerza que ejerce la carga que crea el campo sobre la unidad de carga positiva colocada en dicho punto.

Principio de superposición

La interacción (fuerza o campo) entre dos cargas eléctricas es independiente de la presencia de otras cargas.

Energía y Trabajo

Trabajo neto

Es la suma de los trabajos que realizan todas y cada una de las fuerzas... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales de Física: Electrostática, Energía y Oscilaciones" »

1. ¿Qué es el Magnetismo?

El magnetismo o energía magnética es un fenómeno natural por el cual algunos objetos producen fuerza de atracción o repulsión sobre los otros materiales.

2. Relación entre Cargas y Campos

• Una carga eléctrica genera un campo eléctrico.
• La corriente eléctrica genera un campo magnético.

3. Interacción de Cargas en Campos Magnéticos

Una ________ que se mueve en un campo magnético experimenta una _________.

4. La Magnetita: Un Mineral Clave

La magnetita es un mineral y uno de los principales minerales del hierro. Con la fórmula química $\text{Fe}_3\text{O}_4$, es uno de los óxidos de hierro. La magnetita es ferrimagnética, atrae un imán y se puede magnetizar para convertirse en un imán permanente. Es el más... Continuar leyendo "Fundamentos Esenciales del Magnetismo y sus Fenómenos Físicos" »

Métodos de Variación de Tensión en el Secundario del Transformador

1. Variación de Tensión de Forma Discreta

La variación discreta implica cambios escalonados en la tensión de salida, generalmente mediante la modificación del número de espiras.

• Llaves selectoras en el primario: Permiten una menor cantidad de variación de espiras. Las llaves son más pequeñas debido a las menores corrientes, pero requieren un mejor aislamiento por la mayor tensión. Este método se utiliza para grandes potencias.
• Llaves selectoras en el secundario: Requieren llaves de alta potencia debido a las mayores corrientes que manejan.
• Autotransformador: Solo permite la variación de tensiones cercanas por seguridad (ejemplo: 220V a 110V). Presenta un cursor

Notación Científica

La notación científica es una forma de escribir cantidades muy grandes o muy pequeñas (próximas a cero) como el producto de un número decimal con una sola cifra entera y de una potencia de base 10 y de exponente positivo o negativo.

Un factor de conversión es una fracción en la que el numerador y el denominador representan medidas iguales, pero expresadas en múltiplos y submúltiplos.

Longitud

Permite medir distancias. La unidad de longitud en el SI es el metro (m). Para cambiar de unidades debemos multiplicar o dividir por 10.

Capacidad

Permite medir la cantidad de líquido almacenada en un recipiente. La unidad de capacidad es el litro (l o L). Para cambiar de unidades debemos multiplicar o dividir por 10.

Masa

Permite... Continuar leyendo "Guía de Notación Científica y Unidades de Medida" »

El Descubrimiento del Electrón y el Modelo de Thomson

Durante el siglo XIX, se descubrieron diversos fenómenos eléctricos que sugerían la existencia de partículas cargadas a una escala más pequeña que la atómica. J.J. Thomson, experimentando con tubos de rayos catódicos, descubrió el electrón. Propuso un modelo atómico en el que el átomo era una esfera maciza con un núcleo de carga positiva en el que se incrustaban los electrones, similar a un "budín de pasas".

El Experimento de Rutherford y el Núcleo Atómico

E. Rutherford realizó un experimento crucial que refutó el modelo de Thomson. Lanzando partículas alfa a una fina lámina de oro, y estudiando los ángulos en los que rebotaban las partículas, comprobó que el átomo... Continuar leyendo "Descubrimiento y Evolución del Modelo Atómico: De Thomson a Bohr" »

Fuerza Gravitatoria

¿Te has preguntado alguna vez por qué los objetos caen al suelo o por qué los planetas no colisionan entre sí?

Las fuerzas gravitatorias son las responsables del movimiento de los cuerpos celestes y, también, del peso de los cuerpos.

El Peso

Todos los cuerpos que se encuentran en la superficie de la Tierra o cerca de ella están sometidos a una fuerza de atracción gravitatoria: el peso.

El peso depende de la masa del cuerpo y de la distancia entre el cuerpo y la superficie terrestre.

Cálculo del Peso de un Cuerpo

Cuando un cuerpo se deja caer, este se ve sometido a la fuerza de atracción gravitatoria, describiendo un Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA).

El valor de la aceleración de la gravedad en la superficie... Continuar leyendo "Explorando las Fuerzas Físicas Esenciales: Gravedad, Fricción, Electricidad y Magnetismo" »

Conceptos Fundamentales del Movimiento en Física

Este documento presenta una descripción concisa de los elementos esenciales que definen el movimiento de los cuerpos, desde la cinemática básica hasta la introducción de las fuerzas.

Elementos Clave del Movimiento

• Sistema de Referencia

  Conjunto de ejes de coordenadas y el punto en el que se cortan (su origen), respecto al cual se describe el movimiento de un cuerpo. Es fundamental para determinar la posición y el estado de movimiento.

• Trayectoria

  Línea descrita en el espacio por un punto material en movimiento. Puede ser recta, curva, circular, etc.

• Posición

  Distancia al origen del sistema de referencia, en una determinada dirección y sentido. Es una magnitud vectorial.

• Desplazamiento

  Segmento

1. Fundamentos de la Cinemática

La cinemática es la rama de la física que estudia el movimiento sin considerar las causas que lo producen.

• Movimiento: Es relativo, ya que depende del sistema de referencia. Un cuerpo está en movimiento si cambia de posición respecto a dicho sistema.
• Sistema de referencia: Punto o conjunto de puntos utilizados para determinar si un cuerpo se mueve.
• Posición: Distancia entre un cuerpo y el punto de referencia.
• Trayectoria: Línea que une todas las posiciones en un recorrido.
• Desplazamiento: Distancia entre dos posiciones.
• Velocidad: Desplazamiento experimentado por unidad de tiempo. Fórmula: v = espacio (m) / tiempo (s).
• Movimiento uniforme: Aquel en el que la velocidad es constante. Puede ser rectilíneo o no.