Sirve para seleccionar partículas procedentes de un chorro, previamente ionizado y que tengan una velocidad concreta deseada. Las partículas ionizadas son aceleradas con una diferencia de potencial antes de entrar al selector. El selector consta de dos campos E y B, perpendiculares entre sí de tal forma que las partículas que entran están conectadas a fuentes eléctricas y magnéticas. Ajustamos ambos campos para que las partículas que tienen esa velocidad deseada no se verán desviadas. A la salida del selector hay una pantalla con un orificio. Las partículas que van a la velocidad requerida salen por el orificio. Si las partículas tienen velocidad diferente chocan con la pantalla.
Espectrómetro de masas
: Si a la salida del selector colocamos un B perpendicular, las partículas son desviadas describiendo una trayectoria circular cuyo radio es R = (mv)/(qB), todas salen con la misma carga, misma velocidad, y mismo B, con lo cual el radio que describen depende de la masa, lo cual nos permite separar isótopos de un mismo elemento. Los isótopos son distintos átomos de un mismo elemento químico que se deferencia por tener distinta masa en un núcleo.
Ciclotrón:
Sirve para acelerar partículas. Consta de dos semicilindros en los cuales hay un B perpendicular y entre ellos una regíón en la cual se establece un E que va variando de sentido como resultado de aplicar corriente alterna. Se abandona una partícula cargada en la regíón del E. Es acelerada y entra en una de las “D” del ciclotrón con velocidad y la fuerza magnética Fm=q(VxB) hace que describa media vuelta a V=cte, al salir, vuelve a entrar en la zona del E y se vuelve a acelerar porque el E ha invertido su sentido. Al entrar en la otra “D” con más velocidad da otra media vuelta, pero con mayor radio R=(mv)/(qB). El proceso se repite hasta que el radio de la órbita coincide con el radio del ciclotrón el cual abandona por una ranura.
Sincronización de cilindros en el motor de un coche:
Los cilindros en funcionamiento están en distintas fases, unos en expansión y otros en compresión. Para que las válvulas se abran y se cierren (árbol de levas) se usa un rotor perforado. Se aplica un B que crea una fuerza electromotriz Hall, la cual actúa de forma intermitente, donde está el agujero no funciona, así regulando las fases de expansión y compresión.
Motor eléctrico:
Consiste en una bobina por la que circula intensidad sometida a un campo magnético producida por un imán (estátor), la magnética de Lorentz sobre la bobina provoca un momento y así la bobina rota. La bobina tiende a alinearse con el campo magnético (B) . La corriente justo cuando está paralelo a B(bobina perpendicular a B) Cambiamos el sentido de la corriente y el par hace que continúe girando.
El motor de corriente alterna (AC):
Ajusta el cambio de sentido de la corriente alterna con el punto de alineación de y B para que gire en el mismo sentido.
El motor de corriente alterna (DC):
La corriente va por dos escobillas fijas que tocan los conmutadores de anillo partido que giran con el eje del motor cambiando el sentido de la corriente y el efecto es el mismo que el del motor de corriente alterna (AC).
Galvanómetro:
Consiste en una bobina de N vueltas y de área A, colocada en B. La bobina gira debido a la fuerza magnética. Tiene una aguja conectada a un resorte que se opone al giro. La rotación es proporcional a la intensidad que circula. El galvanómetro se usa como voltímetro, amperímetro y ohmímetro.
Para las fuentes de B
Pinza o pistola de corriente:
Sirve para medir la intensidad de una corriente continua sin abrir el circuito, la pinza lo rodea y el B que genera la corriente lee un sensor que mide la fem Hall dentro de la pistola y de ahí se puede conocer la intensidad del hilo.
Amperio:
Es la intensidad de corriente que circula por dos conductores paralelos muy largos a 1 metro de distancia cuando la fuerza por unidad de longitud es 2*10^-7 N/m.
Balanza de corriente:
Mide la intensidad. Un conductor fijo en la parte inferior y por encima otro paralelo con la misma intensidad. La fuerza lo repele. El de arriba esta unido a unas cuchillas móviles y el ángulo que forma el plano vertical varia con la intensidad. Con un láser se mide el ángulo que es proporcional a la intensidad.
Aplicaciones a los solenoides:
El funcionamiento, dentro se crea un B. Si se coloca en el interior un núcleo de hierro que mueve un dispositivo.
Válvula de arranque de un motor de un coche:
Con corriente continua, atrae la pieza de hierro que mueve un dispositivo.
Timbre de la puerta:
Una corriente alterna cambia el sentido de B sujeto a un muelle golpea la campana.
Altavoz:
Una membrana elástica unida a una bobina con un núcleo de hierro. La corriente alterna oscila con las frecuencias. El núcleo del hierro entra y sale golpeando la membrana. El aire de alrededor crea ondas de sonido.
Aplicaciones de inducción magnética
Cocina de inducción:
Una bobina con corriente alterna (AC) crea campos magnéticos variables. Una sartén con fondo de acero o aluminio, en ellas, el campo magnético crea fuerza electromotriz inducida y se genera calor. Dado que la sartén es conductora si se coloca una fuente de vidrio no se calienta porque es aislante.
Sismógrafo:
Se coloca una bobina con un imán permanente dentro de una caja. Al vibrar por el terremoto hay un flujo variable, la fem inducida registra esa vibración.
Micrófonos y guitarras eléctricas:
Tienen un imán permanente unido a una bobina. Las señales acústicas bien sean de voz, o de cuerda de la guitarra crean un flujo variable y con ella fem que es la señas que irá al amplificador.
Cabezal de grabado en disco/cinta:
La información de audio o video llega a través de una corriente alterna (AC) que alimenta un electroimán, con núcleo de hierro, que crea un campo B alterno, que imana una pequeña franja del disco o cinta magnético creando micro imanes en el disco. Para leer información de los micro dipolos magnéticos (bits) se pasa por encima una bobina lectora, de forma que los diversos micro dipolos crean un campo variable en la bobina y así se induce una corriente alterna (AC) en la bobina.
Interruptor de circuito de falla a tierra
: Permite proteger a los aparatos electrónicos de los picos de tensión en corrientes alternas (AC), derivando estos picos a tierra. Cuando el aparato recibe corriente alterna (AC) normal, la corriente entrante y la saliente producen campos B opuestos que al sumarse producen un campo nulo en la bobina sensorial y no se induce fem en la bobina. Pero cuando llega a un pico de corriente AC, las corrientes producen campos distintos en la bobina sensorial, que no se cancelan, induciendo fem en la bobina y esta corriente alimenta un solenoide, que atrae un núcleo de hierro, que al moverse abre un interruptor de forma que el pico de corriente no puede entrar en la parte sensible del aparato eléctrico
Espectrómetro de masas
: Si a la salida del selector colocamos un B perpendicular, las partículas son desviadas describiendo una trayectoria circular cuyo radio es R = (mv)/(qB), todas salen con la misma carga, misma velocidad, y mismo B, con lo cual el radio que describen depende de la masa, lo cual nos permite separar isótopos de un mismo elemento. Los isótopos son distintos átomos de un mismo elemento químico que se deferencia por tener distinta masa en un núcleo.
Ciclotrón:
Sirve para acelerar partículas. Consta de dos semicilindros en los cuales hay un B perpendicular y entre ellos una regíón en la cual se establece un E que va variando de sentido como resultado de aplicar corriente alterna. Se abandona una partícula cargada en la regíón del E. Es acelerada y entra en una de las “D” del ciclotrón con velocidad y la fuerza magnética Fm=q(VxB) hace que describa media vuelta a V=cte, al salir, vuelve a entrar en la zona del E y se vuelve a acelerar porque el E ha invertido su sentido. Al entrar en la otra “D” con más velocidad da otra media vuelta, pero con mayor radio R=(mv)/(qB). El proceso se repite hasta que el radio de la órbita coincide con el radio del ciclotrón el cual abandona por una ranura.
Sincronización de cilindros en el motor de un coche:
Los cilindros en funcionamiento están en distintas fases, unos en expansión y otros en compresión. Para que las válvulas se abran y se cierren (árbol de levas) se usa un rotor perforado. Se aplica un B que crea una fuerza electromotriz Hall, la cual actúa de forma intermitente, donde está el agujero no funciona, así regulando las fases de expansión y compresión.
Motor eléctrico:
Consiste en una bobina por la que circula intensidad sometida a un campo magnético producida por un imán (estátor), la magnética de Lorentz sobre la bobina provoca un momento y así la bobina rota. La bobina tiende a alinearse con el campo magnético (B) . La corriente justo cuando está paralelo a B(bobina perpendicular a B) Cambiamos el sentido de la corriente y el par hace que continúe girando.
El motor de corriente alterna (AC):
Ajusta el cambio de sentido de la corriente alterna con el punto de alineación de y B para que gire en el mismo sentido.
El motor de corriente alterna (DC):
La corriente va por dos escobillas fijas que tocan los conmutadores de anillo partido que giran con el eje del motor cambiando el sentido de la corriente y el efecto es el mismo que el del motor de corriente alterna (AC).
Galvanómetro:
Consiste en una bobina de N vueltas y de área A, colocada en B. La bobina gira debido a la fuerza magnética. Tiene una aguja conectada a un resorte que se opone al giro. La rotación es proporcional a la intensidad que circula. El galvanómetro se usa como voltímetro, amperímetro y ohmímetro.
Para las fuentes de B
Pinza o pistola de corriente:
Sirve para medir la intensidad de una corriente continua sin abrir el circuito, la pinza lo rodea y el B que genera la corriente lee un sensor que mide la fem Hall dentro de la pistola y de ahí se puede conocer la intensidad del hilo.
Amperio:
Es la intensidad de corriente que circula por dos conductores paralelos muy largos a 1 metro de distancia cuando la fuerza por unidad de longitud es 2*10^-7 N/m.
Balanza de corriente:
Mide la intensidad. Un conductor fijo en la parte inferior y por encima otro paralelo con la misma intensidad. La fuerza lo repele. El de arriba esta unido a unas cuchillas móviles y el ángulo que forma el plano vertical varia con la intensidad. Con un láser se mide el ángulo que es proporcional a la intensidad.
Aplicaciones a los solenoides:
El funcionamiento, dentro se crea un B. Si se coloca en el interior un núcleo de hierro que mueve un dispositivo.
Válvula de arranque de un motor de un coche:
Con corriente continua, atrae la pieza de hierro que mueve un dispositivo.
Timbre de la puerta:
Una corriente alterna cambia el sentido de B sujeto a un muelle golpea la campana.
Altavoz:
Una membrana elástica unida a una bobina con un núcleo de hierro. La corriente alterna oscila con las frecuencias. El núcleo del hierro entra y sale golpeando la membrana. El aire de alrededor crea ondas de sonido.
Aplicaciones de inducción magnética
Cocina de inducción:
Una bobina con corriente alterna (AC) crea campos magnéticos variables. Una sartén con fondo de acero o aluminio, en ellas, el campo magnético crea fuerza electromotriz inducida y se genera calor. Dado que la sartén es conductora si se coloca una fuente de vidrio no se calienta porque es aislante.
Sismógrafo:
Se coloca una bobina con un imán permanente dentro de una caja. Al vibrar por el terremoto hay un flujo variable, la fem inducida registra esa vibración.
Micrófonos y guitarras eléctricas:
Tienen un imán permanente unido a una bobina. Las señales acústicas bien sean de voz, o de cuerda de la guitarra crean un flujo variable y con ella fem que es la señas que irá al amplificador.
Cabezal de grabado en disco/cinta:
La información de audio o video llega a través de una corriente alterna (AC) que alimenta un electroimán, con núcleo de hierro, que crea un campo B alterno, que imana una pequeña franja del disco o cinta magnético creando micro imanes en el disco. Para leer información de los micro dipolos magnéticos (bits) se pasa por encima una bobina lectora, de forma que los diversos micro dipolos crean un campo variable en la bobina y así se induce una corriente alterna (AC) en la bobina.
Interruptor de circuito de falla a tierra
: Permite proteger a los aparatos electrónicos de los picos de tensión en corrientes alternas (AC), derivando estos picos a tierra. Cuando el aparato recibe corriente alterna (AC) normal, la corriente entrante y la saliente producen campos B opuestos que al sumarse producen un campo nulo en la bobina sensorial y no se induce fem en la bobina. Pero cuando llega a un pico de corriente AC, las corrientes producen campos distintos en la bobina sensorial, que no se cancelan, induciendo fem en la bobina y esta corriente alimenta un solenoide, que atrae un núcleo de hierro, que al moverse abre un interruptor de forma que el pico de corriente no puede entrar en la parte sensible del aparato eléctrico
está paralelo a B(bobina perpendicular a B)