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permite determinar la distribución de las moléculas de una sustancia en función de su masa

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Uno de los primeros resultados de este trabajo fue el descubrimiento de que el
neón tiene dos especies de átomos

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El campo magnético separa las partículas por masa; cuanto más grande sea la masa de una partícula, mayor será el radio de su trayectoria.

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El espectrómetro de masas de Bainbridge utiliza un selector de velocidad para generar partículas con rapidez uniforme v. En la región del campo magnético las partículas con mayor masa. viajan en trayectorias con radio más grande

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Francis Aston (1877-1945), un discípulo de Thomson, construyó la primera de una familia de instrumentos llamada espectrómetros de masas.

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Aplicaciones del movimiento de partículas cargadas

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Aplicaciones del movimiento de partículas cargadas

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Solo si una partícula tiene v = E/B se cancelan las fuerzas eléctrica y magnética.

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Un selector de velocidades es una región del espacio sobre la que actúan un campo magnético y un campo eléctrico. Ambos campos son ortogonales (perpendiculares entre sí), de tal forma que se contrarrestan sus fuerzas.

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Las fuerzas eléctrica y magnética sobre una carga positiva. Las fuerzas se invierten si la carga es negativa.

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Un selector de velocidades para partículas cargadas utiliza campos y perpendiculares. Tan sólo partículas cargadas cruzan sin sufrir
desviación

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En un haz es posible seleccionar partículas que tengan una velocidad específica usando un arreglo de campos eléctricos y magnéticos llamado selector de velocidad.

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Todo el video

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La frecuencia f es independiente del radio R de la trayectoria. Se denomina frecuencia del ciclotrón

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El movimiento de esta partícula tiene componentes
tanto paralelos (vi) como perpendiculares
(v') al campo magnético, por lo que se
mueve en una trayectoria helicoidal.

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El ciclotrón consta de dos placas semicirculares huecas, que se montan con sus bordes diametrales adyacentes dentro de un campo magnético uniforme que es normal al plano de las placas y se hace el vacío. A dichas placas se les aplican oscilaciones de alta frecuencia que producen un campo eléctrico oscilante en la región diametral entre ambas.

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acelerador de partículas

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Una carga que se mueve con ángulos rectos con
respecto a un campo B uniforme se mueve en
círculo a rapidez constante, porque F y v siempre
son perpendiculares entre sí.

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El movimiento de una partícula cargada bajo la sola influencia de un campo magnético siempre ocurre con rapidez constante.

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HOY SÍ que vas a entender las Leyes de Maxwell

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Vídeo que resume el contenido del curso en pocos minutos

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Vídeo que resume el contenido del curso en pocos minutos

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HOY SÍ que vas a entender el ELECTROMAGNETISMO

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Es el concepto de Flujo magnético. Pues es el cambio de este, que puede ser producido por un movimiento bien sea de un imán dentro de una espira, o de una espira dentro de un campo magnético, es este cambio de flujo el cual inducirá una corriente al circuito, tal como si de una fem se tratara

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La ley de inducción electromagnética de Faraday establece que la tensión inducida en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde, es decir, cuando la corriente está atravesando una espira.

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Ley de Faraday y Ley de Lenz, de manera sencilla y corta

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Ley de Faraday y Ley de Lenz, de manera sencilla y corta

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¿Cómo crear electricidad con magnetismo? INDUCCIÓN Electromagnética ⚡ Ley de Faraday y Lenz

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Experimentos similares al realizado por Faraday

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Experimentos similares al realizado por Faraday

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Faraday observó que cuando movía un imán a través de una bobina en forma de selenoide, se producía un voltaje en el circuito, siempre y cuando él moviera el imán a través de esta espira, pues de lo contrario no habría voltaje medido por el voltímetro

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-El proceso mediante el cual, el magnetismo logra producir electricidad, se llama Inducción electromagnética.
-Este proceso, fue descubierto por Michael Faraday y posteriormente fue confirmado matemáticamente por Maxwell, al formular sus famosas ecuaciones.
-Este proceso nace puramente de los experimentos y la gran imaginación de Faraday.
-Se puede hablar de 3 conceptos fundamentales para entender cómo el magnetismo puede generar electricidad: Flujo magnético, Ley de Faraday y Ley de Lenz.

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Una de las más bellas historias en la ciencia, y explicación de manera didáctica (aunque larga) del trabajo de Faraday

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Vídeo sobre la Inducción Electromagnética

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Vídeo sobre la Inducción Electromagnética

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El Universo Mecánico Lección 37 - Inducción electromagnética (HD + audio español)

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¿Cómo se llega a la conclusión de que el magnetismo podía conducir corriente y, por lo tanto, acabar por concluir que el Magnetismo y la Electricidad son en realidad el mismo fenómeno

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Tenemos la ecuación que modela este fenómeno, donde:

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Tenemos la ecuación que modela este fenómeno, donde:

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F= Fuerza
i=Intensidad de corriente
I=Vector que va en la misma dirección que la corriente
B=Campo magnético

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Un segmento rectilíneo de conductor que transporta una corriente i en un campo magnético B uniforme experimenta una fuerza F perpendicular tanto a B como al vector I , que apunta en la dirección de la  Corriente magnitud igual a la longitud del segmento. Esta es una relación similar a la de la fuerza dF sobre un segmento infinitesimal que transporte corriente dL.

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La Ley de Ampere nos ayuda a calcular el valor del Campo magnético bien sea al rededor o dentro del mismo conductor que contiene la corriente que está generando dicho Campo magnético.
Es importante recordar que esta integral se trata de una integral de línea

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Forma fácil de entender la Ley de Ampere

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Forma fácil de entender la Ley de Ampere

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El campo magnético en el espacio alrededor de una corriente eléctrica, es proporcional a la corriente eléctrica que
constituye su fuente. La ley de Ampere establece que para cualquier trayecto de bucle
cerrado, la suma de los elementos de longitud multiplicados por el campo
magnético en la dirección de esos elementos de longitud, es igual a la permeabilidad multiplicada por la corriente eléctrica encerrada
en ese bucle.

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Lo realmente importante, es que esta ley termina por confirmar el descubrimiento de Hans Christian Ørsted, quien afirmó que la Electricidad se podía transformar en magnetismo

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Vídeo explicativo sobre la Ley de Biot Savart

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Vídeo explicativo sobre la Ley de Biot Savart

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Relación entre el CAMPO MAGNÉTICO y la CORRIENTE ⚡ Ley de Biot-Savart y Ley de Ampère

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Biot-Savart, ejercicio de aplicación, resuelto

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Se denomina corriente eléctrica estacionaria a la corriente eléctrica que se produce en un conductor de forma que la densidad de carga ρ de cada punto del conductor es constante

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Así como los Campos Eléctricos pueden ser generados bien sea por cargas puntuales o por distribuciones continuas de carga, los campos magnéticos también.
Particularmente, La ley de Biot-Savart, indica el campo magnético creado por corrientes eléctricas estacionarias

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Pincha sobre la imagen para verla más grande

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Tenemos más relaciones provenientes de la cinemática

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Este movimiento con las ecuaciones provenientes de cinemática, y siempre teniendo en cuenta que estas ecuaciones funcionarán siempre que se tenga un campo magnético uniforme

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En este caso particular, el movimiento de las partículas está condicionado siempre por dos vectores que en cada punto son perpendiculares entre sí. Formando una trayectoria circular.

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Hacer un mayor énfasis en el movimiento que describirá una partícula cuando interactúa con un Campo Magnético.
Es menester recordar que La fuerza electromagnética no cambia la magnitud de la velocidad, pero si la dirección de esta.

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Imagen tomada del libro de Física Universitaria con Física moderna Vol.2

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El Campo magnético puede generarse de distintas formas, y acorde a esto, el Campo magnético va a adquirir una forma distinta

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Tal cómo se vio en el vídeo  de la regla de la mano derecha, tenemos:
Los puntos representan que las líneas de campo magnético, y en general la dirección del mismo se encuentran saliendo del plano.
Las cruces  representan que las líneas de campo magnético, y en general la dirección del mismo se encuentran entrando en el plano

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Estas líneas no se limitan a ser bidimensionales. Adquieren un carácter tridimensional, por lo que las líneas pueden entrar o salir del plano, sobre todo en ejercicios teóricos

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Estas líneas cumplen las siguientes ciertas premisas:
1: El vector de Campo magnético siempre será tangente a las líneas de Campo.
2 Las líneas de Campo magnético, siempre apuntan a fuera del Polo Norte, y en dirección al polo sur

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Se sabe que estas líneas adquieren dichas formas, pues son fácilmente visibles esparciendo limaduras de hierro sobre una hoja que tiene abajo un imán.

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Este esquema es la forma más sencilla de entender las líneas de Campo Magnético.

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Todo el video

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a partir del minuto 1

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Leyes de Kirchhoff. Solución de un Circuito.

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la suma algebraica de las diferencias de potencial
en cualquier espira, incluso las asociadas con las fem y las de elementos con resistencia, debe ser igual a cero.

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La suma algebraica de las corrientes en cualquier unión es igual a cero

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La suma de las intensidades de se dirigen al nudo es igual a la suma de las intensidades que se alejan del mismo.

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En cada nodo de un circuito debe cumplirse que la suma algebraica de la des intensidades correspondientes a las ramas que concurren en el nodo es nula

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Un circuito esta formado por mallas, a lo que se le dice es el camino cerrado que resulta de recorrer el esquema eléctrico en un mismo sentido para regresar al punto de partida sin pasar dos veces por el mismo punto

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La carga en el capacitor disminuye en forma exponencial a medida que el capacitor se descarga.

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La corriente es negativa porque su sentido es opuesto

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La corriente
disminuye en forma
exponencial a medida que
se descarga el capacitor.

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Cuando t es pequeña, el capacitor se carga con rapidez; cuando es grande, el proceso de carga toma más tiempo. Si la resistencia es pequeña, es fácil que fluya la corriente y el capacitor se carga rápido.

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El producto RC es una medida de la rapidez con que se carga el capacitor. El término RC recibe el nombre de constante de tiempo, o tiempo de relajación, del circuito, y se denota por t

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La carga de corriente alcanza asintóticamente el valor de cero a medida que el condensador se carga con el voltaje de la Fem. La carga del condensador almacena energía en el campo eléctrico entre sus placas. La tasa de carga se describe típicamente en función de la constante de tiempo RC.