02 diapositivas de aplicaciosfsnes tecnológicas

8/18/2019 02 Diapositivas de Aplicaciosfsnes Tecnológicas

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Física III

Semana 3- Sesión 1

Aplicaciones tecnológicas del campo

magnéticoMovimiento helicoidal, botellas magnéticas, física de

partículas, ciclotrón, selector de velocidad, espectrómetro

de masas, efecto Hall, propulsión magneto-hidrodinámica tren de levitación



15/04/16 2Anthony Macedo

!ogro

• Al inali!a" la sesión# el al$mnoe%plica"& el $ndamento ísico de lasaplicaciones tecnológicas del campomagnético con actit$d c"ítica'



15/04/16 (Anthony Macedo

"genda

• )a*e"es p"e+ios

• ,isc$sión de las aplicaciones de$e"!as magnéticas en la tecnología

• -.e"cicios de aplicación

• oncl$siones




Mo+imiento helicoidal

• )i la +elocidad inicial de la pa"tíc$la conca"ga es pe"pendic$la" al campo

magnético# pe"o e%istie"a $n campoeléct"ico# se o*tend"ía $n mo+imientohelicoidal de paso +a"ia*le'

• )i la +elocidad inicial de la pa"tíc$la conca"ga tiene $na componente pa"alela al

campo magnético y no hay ot"as $e"!asp"esentes# la pa"tíc$la se mueve en una

hélice con $n paso constante'

B

E




otellas magnéticas

• -n la ig$"a se m$est"a $n campomagnético no $nio"me ent"e dos *o*inas'

as pa"tíc$las p"ó%imas a c$al$ie"a delas *o*inas e%pe"imenta $na $e"!amagnética hacia el cent"o de la "egión y sitiene la "apide! ap"opiada ci"c$lan enespi"al de $n e%t"emo a ot"o"epetidamente'

• 3sta es $n mane"a de contene" el gasioni!ado con $na tempe"at$"a de 106

$e +apo"i!a"ía c$al$ie" mate"ial'




Física de pa"tíc$las

• as $e"!as magnéticas .$egan $n papelimpo"tante en el est$dio de pa"tíc$las

elementales' a animación m$est"a el"es$ltado de $n cho$e de $n "ayo gamade alta ene"gía con $n elect"ón de $n&tomo de hid"ógeno' -ste elect"ón saledispa"ado hacia a de"echa a g"an "apide!'a"te de la ene"gía del cho$e set"anso"ma en $n seg$ndo elect"ón y $nposit"ón elect"ón con ca"ga positi+a7'

8"ayecto"ia del

"ayo γ ent"anteH

-lect"ón lento q 9 07

osit"ón lento q : 07

-lect"ón "&pido q 9 07

B

• -l campo magnético o*liga a laspa"tíc$las a c$"+a"se en di"ecciones

die"entes'


http://slidepdf.com/reader/full/02-diapositivas-de-aplicaciosfsnes-tecnologicas 7/1715/04/16 ;Anthony Macedo

iclot"ón

• -l ciclot"ón es $n método pa"a acele"a"iones' as pa"tíc$las se inyectan en el

cent"o de dos pa"es de imanes en o"made , y adem&s se les ca"ga de o"ma $ee%ista $n +olta.e alte"no ent"e cada pa" deimanes' -sta com*inación p"o+oca laacele"ación# "adial c$ando la pa"tíc$la seenc$ent"a dent"o de $no de los pa"es# y

lineal c$ando est& ent"e los dos pa"es'

• -n la ig$"a se m$est"a la acele"ación de$n pa"tíc$la con ca"ga positi+a'

• a"a $na ca"ga positi+a#

• a ene"gía cinética de salida de la pa"tíc$la es<

B

B

F E

F B

F E F B

m

R Bqvm K

22

1222

2==


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)electo" de +elocidad

• )i el campo eléct"ico ent"e las placas delcapacito" del selecto" es E # y todo el

sistema est& dent"o de $n campomagnético B, dichas magnit$des p$edeng"ad$a"se pa"a $e el mo+imiento de lapa"tíc$la sea "ectilíneo'

• )i se ig$alan las e%p"esiones de las$e"!as $e act>an eléct"ica ymagnética7# se o*tend"& la e%p"esión de la+elocidad de dicha pa"tíc$la'

+

B

E

v =

º90 senqvBqE =


http://slidepdf.com/reader/full/02-diapositivas-de-aplicaciosfsnes-tecnologicas 9/1715/04/16 ?Anthony Macedo

-spect"ómet"o de masas ain*"idge7

• -ste inst"$mento pe"mite anali!a"# con $nag"an p"ecisión# la composición de

die"entes elementos $ímicos e isótoposatómicos# sepa"ando los n>cleos atómicosen $nción de s$ "elación masa@ca"ga'

• -l espect"ómet"o sepa"a iones $e tienenla misma +elocidad' ,esp$és de at"a+esa"las "endi.as S 1 y S 27# los iones pasan po"$n selecto" de +elocidades PP´ 7# $na"egión en la $e e%isten $n campoeléct"ico E y ot"o magnético B'

• os iones $e pasan el selecto" sindes+ia"se# ent"an en $na "egión donde el

campo magnético B´ los o*liga a desc"i*i"$na t"ayecto"ia ci"c$la"' -l "adio de laó"*ita es p"opo"cional a la masa# po" lo$e iones de distinta masa impactan enl$ga"es die"entes de la placa otog"&ica o$n detecto" de pa"tíc$las'

2 1>m m

Bq

mv R =


http://slidepdf.com/reader/full/02-diapositivas-de-aplicaciosfsnes-tecnologicas 10/1715/04/16 10Anthony Macedo

-ecto all

• -l eecto all es $na die"encia depotencial pe"pendic$la" a la di"ección de la

co""iente# $e se c"ea c$ando se coloca elcond$cto" en $n campo magnético'

• -l potencial de all est& dete"minado po"el "e$isito de $e el campo eléct"icoasociado de*e compensa" a la $e"!amagnética so*"e $na ca"ga en

mo+imiento'

J

B

vq E

H

qvd × B

J

B

vq E

H

qvd × B

Bv E

BqvqE

d H

d H

=

=



"op$lsión magnetohid"odin&mica

• -ste método de p"op$lsión se *asa en la$e"!a magnética y no "e$ie"e de pa"tes

mó+iles moto"es# e.es7 y pe"mite $nmo+imiento silencioso de s$*ma"inos' Bnelect"oim&n s$pe"cond$cto" p"od$ce $ncampo magnético intenso y $n gene"ado"eléct"ico p"od$ce $n alto +olta.e ,# ymanda $na co""iente po" el ag$a de ma"

con alta concent"ación de iones CaD yl−7' a $e"!a magnética so*"e laco""iente de iones e%p$lsa el ag$a haciaat"&s y po" la te"ce"a ley de CeEton# els$*ma"ino es emp$.ado hacia delante'

+

B

−

v

+

v

F m

F m

Imagen tomada de< http<//all(models'*"inste"'net/th/1/11/1145;'png

http://all3models.brinkster.net/th/1/11/11457.png





8"en de le+itación magnética alem&n


http://slidepdf.com/reader/full/02-diapositivas-de-aplicaciosfsnes-tecnologicas 13/1715/04/16 1(Anthony Macedo

• onst"$ido po" la emp"esa alemana8"ans"apid# el Magle+ le+ita po" at"acción

magnética ent"e elect"oimanes en la *asede la +ía'

S

N

S

N

8"en de le+itación magnética alem&n



8"en de le+itación magnética .aponés'



• a +e"sión .aponesa# le+ita po" at"acción y"ep$lsión magnética ent"e imanes

s$pe"cond$cto"es al costado del t"en y dela +ía'

8"en de le+itación magnética .aponés'



omo a+an!a $n t"en de le+itación magnética



Muchas graciasMuchas gracias

15/04/16 1;Anthony Macedo

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