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Corriente eléctrica.

La corriente eléctrica es un movimiento de cargas negativas a través de un conductor.

Esta se origina por el movimiento o flujo electrónico a trabes de un conductor el cual se produce debido a que hay una diferencia de potencial y los electrones circulan de una terminal negativa a una positiva.

La corriente eléctrica se transmite por los conductores a la velocidad de la luz: 300,000 km/s. sin embargo los electrones no se desplazan a la misma velocidad 10 cm/s.

Algunos materiales como los "conductores" tienen electrones libres que pasan con facilidad de un átomo a otro.

Estos electrones libres, si se mueven en una misma dirección conforme saltan de un átomo a átomo, se vuelven en su conjunto, una corriente eléctrica.

Para lograr que este movimiento de electrones se de en un sentido o dirección, es necesario una fuente de energía externa.

Cuando se coloca un material eléctricamente neutro entre dos cuerpos cargados con diferente potencial (tienen diferente carga), los electrones se moverán desde el cuerpo con potencial más negativo hacia el cuerpo con potencia más positivo.

Los electrones viajan del potencial negativo al potencial positivo. Sin embargo se toma por convención que el sentido de la corriente eléctrica va desde el potencial positivo al potencial negativo.

CORRIENTE DIRECTA O CORRIENTE 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.

Es importante conocer que ni las baterías, ni los generadores, ni ningún otro dispositivo similar crea cargas eléctricas pues, de hecho, todos los elementos conocidos en la naturaleza las contienen, pero para establecer el flujo en forma de corriente eléctrica es necesario ponerlas en movimiento.

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”.

Leyes de kirchoff

Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, mientras aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservación de la energía.

Un nodo es un punto donde el circuito se divide en ramas aunque puede considerarse un nodo cualquier punto al que llegue al menos un conductor y del que salga al menos otro. En cualquier nodo, la suma algebraica de las corrientes debe ser cero. Este teorema, que también se conoce como primera ley de Kirchhoff, es simplemente el enunciado del principio de conservación de la carga. (i 1 - i 2 - i 3 = 0).

Ley de Kirchhoff

La corriente que pasa por un nodo es igual a la corriente que sale del mismo. i₁ + i₄ = i₂ + i₃

Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:

En cualquier nodo, la suma de la corriente que entra en ese nodo es igual a la suma de la corriente que sale. De igual forma, La suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero

Mallas

 

Cuando un circuito posee mas de una batería y varios resistores de carga ya no resulta tan claro como se establecen la corrientes por el mismo. En ese caso es de aplicación la segunda ley de kirchoff, que nos permite resolver el circuito con una gran claridad.

En un circuito cerrado, la suma de las tensiones de batería que se encuentran al recorrerlo siempre serán iguales a la suma de las caídas de tensión existente sobre los resistores.

REFRACCION Y LENTES

LUZ

Se llama luz (del latín lux, lucis) a la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible denota la radiación en el espectro visible.

La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones.

 PROPIEDADES DE LA LUZ

La luz se propaga en línea recta: La luz se propaga en línea recta. La línea recta que representa la dirección y el sentido de la propagación de la luz se denomina rayo de luz (el rayo es una representación, una línea sin grosor, no debe confundirse con un haz, que sí tiene grosor).

Un hecho que demuestra la propagación rectilínea de la luz es la formación de sombras. Una sombra es una silueta oscura con la forma del objeto.

REFRACCION

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda.
Un ejemplo de este fenómeno se ve cuando se sumerge un lápiz en un vaso con agua: el lápiz parece quebrado. También se produce refracción cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura, de la que depende el índice de refracción. Los espejismos son producidos por un caso extremo de refracción, denominado reflexión total. Aunque el fenómeno de la refracción se observa frecuentemente en ondas electromagnéticas como la luz, el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda.
Cuando un rayo se refracta al pasar de un medio a otro, el ángulo de refracción con el que entra es igual al ángulo en que sale al volver a pasar de ese medio al medio inicial.

LENTES

Los lentes son objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva.
Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas , anteojos o lentillas. También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios. El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente (lente positiva) como objetivo y otra divergente (lente negativa) como ocular. Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.
En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos masivos, y se curva en su trayectoria.

LUZ, REFLEXIÓN Y ESPEJO. equipo1

LUZ, REFLEXIÓN Y ESPEJO.

Se llama luz (del latín lux, lucis) a la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye el rango entero de radiación conocido como el espectro electromagnético, mientras que la expresión luz visible denota la radiación en el espectro visible.

La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones.

Algunas propiedades de la luz.

La luz se propaga en línea recta: La luz se propaga en línea recta. La línea recta que representa la dirección y el sentido de la propagación de la luz se denomina rayo de luz (el rayo es una representación, una línea sin grosor, no debe confundirse con un haz, que sí tiene grosor).

Un hecho que demuestra la propagación rectilínea de la luz es la formación de sombras. Una sombra es una silueta oscura con la forma del objeto.

Leyes de la reflexión de la LUZ

Cuando la luz llega a la superficie de un cuerpo, esta se refleja total o parcialmente en todas direcciones. Si la superficie es  lisa como en un espejo, los rayos son reflejados o rechazados en una sola dirección.

                Toda superficie que reflejan los rayos de luz recibe el nombre de espejo. Ejemplos son el agua de una alberca o un lago, con los espejos de cristal que pueden ser planos o  esféricos.  Un espejo común como los utilizados en casa o en automóviles, consta de una pieza de cristal a la cual se le deposita una capa delgada de plata en una de sus caras y para proteger dicha capa se recubre con pintura. Al rayo de luz que llega  al espejo se nombra incidente y al rayo rechazado por él se le llama reflejado.

Existen 2 leyes de la reflexión propuestas por DESCARTES y son:

1. El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado se encuentran en un mismo plano.
2. El Angulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia.

Cuando estamos frente  a un espejo plano nuestra imagen es derecha porque conserva la misma posición; es virtual porque se ve como si estuviera dentro del espejo (la imagen real es la que recibe en una pantalla), es la simétrica porque aparentemente esta a la misma.

La distancia de la del espejo. También si movemos el brazo derecho, en nuestra imagen parece que movimos el izquierdo;  ello se debe a la propiedad que tienen todos los espejos planos y cuyo nombre es inversión lateral.

Se forman espejos planos angulares cuando se unen dos espejos planos por uno de sus lados formando un cierto triangulo. Al colocar un objeto en medio de ellos se observara un numero N de imágenes, este dependerá de la medida del ángulo. Para calcular el numero de imágenes que se producirán en 2 espejos planos angulares como de la imagen.

Se usa la expresión: N=360º/Numero de imagenes- 1

INTENSIDAD LUMINOSA

La fotometría es la parte de la óptica cuyo objetivo es determinar las intensidades de las fuentes luminosas y las iluminaciones de las superficies.
 
La intensidad luminosa se define como la cantidad de luz producida o  emitida por un cuerpo luminoso. su unidad de medida en el sistema internacional de unidades es la candela (cd).

•       Una candela equivale a 1/60 de la intensidad luminosa que emite 1 cm² de un cuerpo negro, a la temperatura del punto de fusión del platino(1773 °C).

•       Una bujía decimal equivale a la intensidad luminosa producida por un a vela de 2 cm de diametro, cuya llama es de 5 cm de altura.

•       1cd= 1 bd

Flujo luminoso

•       El flujo luminoso es la cantidad de energía luminosa que atraviesa en la unidad de tiempo de una superficie normal(perpendicular) a los rayos de luz.

La unidad en el SI es el lumen(lu). Un lumen es el flujo luminoso recibido durante un segundo por una superficie de un m², limitada dentro de una esfera de 1 m de radio y cuyo centro se encuentra una fuente con una intensidad luminosa de una candela.

•       Iluminación y ley de la iluminación

•       Un superficie esta iluminada cuando recibe una cantidad de luz. Su unidad de medida es el lux. Un lux es la iluminación producida por una candela o una bujía decimal sobre una superficie de 1 m² que se encuentra a un metro de distancia.

•       1 lux = 1 candela  = 1 bujía decimal

                                m²                      m²

•       Los focos producen una iluminacion que depende de su potencia de un watt. La equivalencia entre una potencia de un watt en un foco y la intensidadluminosa producida es aproximadamente igual a:

•       1 watt=1.1 candelas= 1.1 bujía decimal.

•        un foco de 4º watt equivale a 44 candelas o bujías decimales.

•       Ley de la iluminación o ley inversa al cuadrado. Es una consecuencia de la propagación en línea recta de la luz.

•       Ejemplo: un foco de 40 watt a una distancia de un metro de la superficie de la mesa, se produce cierta iluminación sobre ella. Si elevamos el foco a 2 metros, la iluminación se reduce a la cuarta parte(1/4). Si la elevamos a 3 mtros la iluminación equivale a la novena parte de la inicial(1/9).

•       Matemáticamente se expresa como:

  E=i/D AL CUADRADO

    E= iluminación expresada en lux(lx)

i= intensidad de la fuente luminosa calculada en candelas(cd)

D=distancia entre la fuente luminosa y la superficie medida en metros(m)

Tipos de espejos

ESPEJOS CILÍNDRICOS

Un espejo cilíndrico puede producir imágenes que están boca abajo e imágenes que no lo están. La imagen que vemos en un espejo cilíndrico depende de la orientación  del espejo y de la distancia entre tu y el espejo.

Espejos cóncavos:

 La imagen es real, invertida y situada entre el centro y el foco. Su tamaño es menor que el objeto.
Objeto situado en el centro de curvatura.  La imagen es real, invertida y situada en el mismo punto. Su tamaño igual que el objeto.
Objeto situado entre el centro de curvatura y el foco. La imagen es real, invertida y situada a la izquierda del centro de curvatura. Su tamaño es mayor que el objeto.

•       Espejos Planos

   Los espejos son superficies muy pulimentadas, con una capacidad reflectora del 95% o superior de la intensidad de la luz incidente.

Espejos convexos:

Se produce una situación en la que la imagen es virtual, derecha y más pequeña que el objeto.