INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA TEORÍA DE RADIADORES ELECTROMAGNÉTICOS
PRACTICA 6: ELEMENTOS DE CIRCUITO CONECTADOS A UN MONOPOLO PROFESOR: BOTELLO GARCÍA JOSÉ CARMEN ALUMNO: Ibarra Corona Saul GRUPO: 5CM1
OBJETIVO Describir el comportamiento de un dipolo o monopolo conectado a una resistencia, un capacitor o a un inductor.
MATERIAL Y EQUIPO
1 Plano tierra perfectamente conductor. 1 Generador de radiofrecuencia. 1 Detector de radiación. 2 Varillas del No. 21 2 Varillas del No.13 1 Varilla del No.20 1 Caja de accesorios.
INTRODUCCION TEORICA Dipolo Un dipolo eléctrico es un sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud, cercanas entre sí. Los dipolos aparecen en cuerpos aislantes dieléctricos. A diferencia de lo que ocurre en los materiales conductores, en los aislantes los electrones no son libres. Al aplicar un campo eléctrico a un dieléctrico aislante éste se polariza dando lugar a que los dipolos eléctricos se reorienten en la dirección del campo disminuyendo la intensidad de éste. Es el caso de la molécula de agua, aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Por eso en la práctica, la molécula de agua se comporta como un dipolo. Así se establecen interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose enlaces o puentes de hidrógeno. La carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes. Aunque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro moléculas unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.
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Monopolo Un monopolo magnético es una partícula elemental hipotética constituida por un solo polo magnético. De existir en la naturaleza, sería el equivalente a una "carga magnética" en el campo magnético, tal y como ocurre con la carga eléctrica en el caso del campo eléctrico. La hipótesis clásica es que un campo magnético tiene siempre asociados dos polos magnéticos al igual que un imán. Así, si se corta un imán en dos partes, cada una tendrá a su vez dos polos magnéticos. Por lo tanto, en la teoría clásica no se acepta la existencia de los monopolos magnéticos. Sin embargo, la idea de su descubrimiento está tomando fuerza e intriga a muchos científicos. La existencia de monopolos magnéticos fue formulada por Paul Dirac en 1931, quien no aceptaba la aparente asimetría que mostraban las ecuaciones de Maxwell. Al introducir en estas ecuaciones la existencia de los monopolos magnéticos éstas mostrarían una simetría en la interacción entre el campo eléctrico y el campo magnético, que da lugar al campo electromagnético.
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Resistor Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para producir calor aprovechando el efecto Joule. Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima y diferencia de potencial máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.
Capacitor Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío.3 Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
Bobina Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.
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DESARROLLO 1.a)
1X13
1X20 b)
1X13
2.a)
2x13
b)
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R
2X13
L b)
2X13
Tomamos las varillas correspondientes que nos servirían para realizar el experimento. Colocamos la varilla del número 13 (correspondientemente) en el orificio que tiene el plano tierra de laboratorio.
Ajustamos la potencia del generador de radio frecuencia y a su vez calibramos el plano tierra. Desconectamos el detector de radiación y los encendimos.
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Determinamos que a cierta intensidad de luz se le asignaría un campo en dos ejes.
Se tomaron las medidas correspondientes.
RESULTADOS 1.a)
z
X
b) z X
2 a) z
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X
b) z
X
c) z
X
COMPARACION La teoría nos dice que un monopolo es una partícula elemental hipotética constituida por uno solo elemento, en el laboratorio esto era representado por una sola varilla. A esta única varilla la tomamos como un monopolio que generaba una cierta radiación. Al colocarle elementos de un circuito notamos variaciones en el patrón de radiación.
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CONCLUSIONES En esta práctica aprendimos la diferencia del comportamiento electromagnético de un monopolo con elementos pasivos. Me di cuenta de que con la bobina aumenta de manera considerable el nivel de radiación que emiten las varillas, también con el capacitor tenemos un leve aumento pero que si podemos diferencias y darnos cuenta de esto, pero con la resistencia no hay cambio notorio.
BIBLIOGRAFIA https://es.wikipedia.org/wiki/Monopolo_magn%C3%A9tico https://es.wikipedia.org/wiki/Dipolo_el%C3%A9ctrico https://es.wikipedia.org/wiki/Resistor https://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico https://es.wikipedia.org/wiki/Inductor
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