Chuletas y apuntes de Física de Universidad

Campos Magnéticos Producidos por Corrientes: Ley de Biot-Savart

Experimento de Oersted y Ley de Biot-Savart

El estudio de los campos magnéticos generados por corrientes eléctricas comenzó con el experimento de Oersted. Oersted observó que una brújula, inicialmente orientada según el campo magnético terrestre, se desviaba al colocarla cerca de un conductor por el que circulaba una corriente eléctrica. La aguja de la brújula se orientaba perpendicularmente al conductor. Además, al invertir la dirección de la corriente (cambiando la polaridad de la batería), la brújula giraba 180º.

Este fenómeno llevó a Oersted a concluir que un conductor por el que pasa una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. Este... Continuar leyendo "Campos Magnéticos: Ley de Biot-Savart para Corrientes Rectas y Espiras" »

Conceptos Clave en Acústica y Propagación Sonora

A continuación, se detallan y explican diversos conceptos fundamentales relacionados con la acústica, la propagación del sonido y la medición de fenómenos sonoros.

8. Causas de Atenuación del Sonido al Propagarse por un Medio

La atenuación del sonido durante su propagación en un medio se debe principalmente a tres causas:

• Tamaño creciente del frente de onda: A medida que el sonido se propaga, la energía se distribuye sobre un área cada vez mayor, lo que reduce la intensidad sonora por unidad de área.
• Absorción: Casi todo material absorbe energía acústica, transformándola en calor. La cantidad de energía absorbida varía significativamente según el medio de propagación y las propiedades

Ley de Faraday y Ley de Faraday-Lenz

Conclusiones de los Experimentos de Faraday

1. Variación del campo magnético (B): Perturbación del sistema.
2. La perturbación genera una corriente inducida.
3. La perturbación se relaciona con las líneas de campo magnético que atraviesan la bobina.

Estos conceptos, unidos al de flujo magnético, dan lugar a la Ley de Faraday: La variación del flujo magnético que atraviesa un circuito (con bobina) crea una fuerza electromotriz (voltaje) directamente proporcional a dicha variación.

Ley de Lenz

Predice el sentido de la corriente inducida: la corriente inducida se opone a la causa que la produce. Es consecuencia del principio de Le Chatelier del equilibrio químico.

Ley de Faraday-Lenz

Combina ambos principios para... Continuar leyendo "Ley de Faraday y Lenz: Inducción Electromagnética y Ondas" »

Inducción Electromagnética: Leyes de Faraday y Lenz

Este documento explora los principios fundamentales de la inducción electromagnética, centrándose en las leyes de Faraday y Lenz, el valor de la fuerza electromotriz inducida y el sentido de la corriente. Se incluyen observaciones experimentales clave y el concepto de flujo magnético.

1. Observaciones Experimentales de Faraday

Faraday demostró, a través de una serie de experiencias, cómo la variación del campo magnético que atraviesa un circuito cerrado produce una corriente eléctrica en dicho circuito.

1.1. Primera Experiencia

Si movemos un imán junto a una bobina, en esta se observa la aparición de una corriente inducida que es registrada en el galvanómetro. Si el imán está en... Continuar leyendo "Inducción Electromagnética: Principios y Leyes de Faraday y Lenz" »

Unidades Fundamentales del Sistema Internacional (SI)

Magnitudes y Unidades Base

• Longitud: metro (m)
• Masa: kilogramo (kg)
• Tiempo: segundo (s)
• Intensidad eléctrica: Amperio (A) (equivalente a C/s)
• Temperatura: Kelvin (K) o escala absoluta (También se mencionan °C y °F)
• Intensidad luminosa: candela (cd)
• Cantidad de sustancia: mol (mol)

Tipos de Medición y Magnitudes Físicas

Clasificación de las Mediciones

Las mediciones directas son aquellas en las cuales el instrumento indica directamente el valor de la magnitud medida.

Una medida indirecta se obtiene, mediante cálculos, a partir de otras mediciones directas.

Conceptos Derivados: Índice de Masa Corporal (IMC)

El Índice de Masa Corporal (IMC) es una razón matemática que asocia la masa y la talla... Continuar leyendo "Conceptos Fundamentales de Física: Medición, Errores, Unidades SI y Tipos de Fuerza" »

Fenómenos fundamentales del flujo de fluidos: Couette, Poiseuille, capa límite y fenómenos asociados

Movimiento de Couette

Movimiento de Couette: Movimiento del régimen laminar estacionario de un fluido newtoniano entre una placa fija y otra paralela que se desliza a velocidad constante. Viscosímetro de Couette.

Flujo laminar

Flujo laminar: La corriente entera puede dividirse en una serie ordenada de láminas que se ajustan a su contorno.

Número de Reynolds

NºRe: Parámetro que establece la transición entre el flujo laminar y el turbulento. Aproximadamente Re > 2000 suele asociarse a régimen turbulento en tuberías (valor indicativo).

Columpio: puntos altos y bajos

Columpio — puntos altos y bajos: En los puntos más bajos la función... Continuar leyendo "Fenómenos del flujo de fluidos: Couette, Poiseuille, capa límite, turbulencia y ariete" »

Impedancias y Admitancias en Circuitos de Corriente Alterna

Relaciones Fasoriales

Las relaciones fasoriales entre tensión (U) y corriente (I) para los componentes pasivos básicos son:

• Resistencia (R): U = R * I
• Inductor (L): U = jωL * I
• Capacitor (C): U = (1 / (jωC)) * I = -j(1 / ωC) * I

Impedancia Compleja (Z)

La impedancia compleja, denotada como Z(jω), establece la relación entre el fasor de tensión y el fasor de corriente. [Ver dib1]

Es importante destacar que Z o Z(jω) es un número complejo, pero no es un fasor, ya que no se corresponde con una función sinusoidal en el dominio del tiempo. Para los elementos pasivos básicos, se cumple:

• Resistencia: Z = R
• Inductor: Z = jωL
• Capacitor: Z = 1 / jωC

En estas ecuaciones, cada término representa... Continuar leyendo "Conceptos Clave de Impedancia, Admitancia y Rendimiento de Transformadores" »

O Esquema Tricelular da Circulación Atmosférica

O Cinto Ecuatorial de Baixas Presións (ZCIT)

No ecuador hai un cinto de baixas presións. Debido ás altas temperaturas constantes todo o ano, o aire quéntase e ascende, e o seu lugar é reemprazado por aire procedente dos trópicos, formándose así unha zona de converxencia (porque o aire chega aquí, ou converxe dende diferentes puntos) e de ascendencia.

Esta zona recibe o nome de ZCIT (Zona de Converxencia Intertropical).

As Altas Presións Subtropicais (30º)

Na zona subtropical (arredor dos 30º de latitude) o aire que circula en altura dende o ecuador e dende as latitudes medias converxe en altura, enfríase e descende (subsidencia), formando áreas de altas presións. Estas masas de aire... Continuar leyendo "Circulación Atmosférica Global e a Corrente de Chorro (Jet Stream)" »

Fundamentos de la Electrostática

Cargas eléctricas

Toda materia está formada por partículas (átomos); un átomo, a su vez, está compuesto por pequeños elementos.

Propiedades de la carga eléctrica

La materia se compone de protones y electrones, y su carga es una magnitud cuantizada. La carga eléctrica de cualquier cuerpo es siempre un múltiplo del valor de e.

Principio de conservación

Identifica el estado antes y después de que ocurra el fenómeno físico de la carga del sistema, aunque esta se encuentre distribuida de otra forma.

Campo eléctrico

Se define como la fuerza eléctrica F por unidad de carga que se ejerce sobre una pequeña carga de prueba positiva q₀ colocada en ese punto.

• El campo resulta de otras cargas eléctricas distribuidas

Conceptos de Hidráulica y Funcionamiento de Bombas

Rendimiento total: Es la relación entre la potencia útil ($P_u$) y la potencia de accionamiento ($P_a$), expresada como $P_u / P_a$.

Bomba de desplazamiento positivo (volumétrico): Se realiza un aumento de presión por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En cada ciclo, el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado.

Bomba de desplazamiento negativo: El principio de funcionamiento está basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el fluido, el cual es continuo.

Fenómeno de la Cavitación en Fluidos

Cavitación: Efecto hidrodinámico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido en estado líquido pasa a una gran... Continuar leyendo "Fundamentos de Hidráulica, Bombas y Termodinámica Aplicada" »