EFECTO CORONA.
Efecto corona es el nombre con el que se conoce al fenómeno eléctrico producido por la ionización de un fluido que rodea un conductor cargado. Ocurre cuando el campo eléctrico en el conductor es demasiado intenso desencadenando la ionización del aire circundante del conductor. Al momento que las moléculas que componen el aire se ioniza, son capaces de conducir la corriente eléctrica y parte de los electrones que circulan por la línea pasan a circular por el aire. Esto produce un incremento en la temperatura, que se tornará de un color rojizo para niveles bajos de temperatura o azulado para niveles altos.
Recibe su nombre debido a que los conductores suelen ser de sección circular, formando halos en forma de corona.
El siguiente vídeo explica el efecto corona y las perdidas que produce.
Daniel de Jesús Martinez Vega.
Fenando Andrés Pérez Pallares.
Nicolas Johan Sebastián Silva Diaz.
Referencia.
Física para ciencias e ingeniería SERWAR-JEWET volumen 2, novena edición.
Construcción del concepto de
potencial
eléctrico mediante el
aprendizaje por
investigación
Una de las
líneas de investigación en Didáctica de las Ciencias que más auge
ha tomado en
los últimos diez años ha sido la de detección de ideas previas o precon-
cepciones de
los alumnos (Osborne y Wittrock, 1983; Furió, 1986; Carrascosa y Gil,
1992). Los
resultados de esta investigaciones han servido para poner en evidencia los
problemas de
aprendizaje de los estudiantes en diferentes campos de la Física, Quími-
ca y Biología.
En concreto en el caso de la Electricidad uno de los problemas más
frecuentes es
la dificultad que presentan los estudiantes en explicar alternativas como,
por ejemplo,
considerar que el voltaje es debido a la existencia de corriente eléctrica o
considerar que
la función de la pila en un circuito es la de un contenedor de carga,
siendo los
cables tubos huecos por donde éstas circulan (Cohen et al., 1983). Así mis-
mo, estas ideas
y razonamientos de sentido común vienen caracterizados por ofrecer
gran
resistencia al cambio, manteniéndose a lo largo de la instrucción (Rhöneck y
Grob, 1987).
De acuerdo con
lo anterior, se echa en falta trabajos de investigación que traten
sobre las
dificultades de los estudiantes en el aprendizaje de las nociones básicas de
electricidad
como son el campo y el potencial eléctricos. En este dominio de la Física
se han
realizado algunas investigaciones (Nardi y Carvhalo, 1990; Rainson et al.,
1994) que
indican graves dificultades de aprendizaje en los diferentes niveles de
enseñanza. El
propósito de este trabajo es por un lado, mostrar las dificultades de los
estudiantes de
Bachillerato en el aprendizaje del concepto de potencial eléctrico y, por
otro, exponer
el tratamiento realizado para superar las dificultades utilizando el
modelo de
enseñanza-aprendizaje por investigación (Furió y Gil, 1978; Gil, 1993)
Para el
diagnóstico de las dificultades hemos tenido en cuenta, en primer lugar,
los resultados
de la investigación didáctica (Hierrezuelo y Montero, 1988) que hemos
comentado
brevemente en la introducción, y, en segundo lugar, las aportaciones de di-
versos autores
(Piaget y García, 1982; Gagliardi, 1988) que postulan cierto paralelismo
entre las
dificultades que tienen los estudiantes en el aprendizaje de las mismas. En es-
te sentido
hemos recurrido a la Historia como fuente epistemológica de obstáculos al
avance de la
Ciencia, tratando de detectar las dificultades que surgieron en la construc-
ción científica
del potencial eléctrico (Furió y Guisasola, 1995).
El estudio se
ha llevado a cabo en dos etapas. En la primera, se ha pasado a una
muestra amplia
de estudiantes unos cuestionarios de preguntas de tipo abierto, tratando
de identificar
las dificultades centrales que los estudiantes tienen en este área. La se-
gunda etapa
incluye entrevistas en profundidad con una pequeña muestra de estudian-
tes, en la que
tratamos de diagnosticar con mayor profundidad la naturaleza de las
dificultades y
sus causas.
El cuestionario
se ha pasado a una muestra de 61 alumnos de 3°de Bachillerato
y 60 alumnos de
COU. Estos lo han cumplimentado inmediatamente después de haber-
se dado los
temas de electrostática y corriente continua correspondientes a sus
respectivos
programas, durante una clase de 50 minutos de duración.
Los tres
primeros items del cuestionario se plantean en un contexto electrostá-
tico. En el
item 1 se pide que los estudiantes expliquen de forma cualitativa el concep-
to de potencial
eléctrico dentro de un ámbito escolar, y a continuación, en los items 2 y
3, presentar
dos situaciones problemáticas donde los estudiantes deben aplicar el con-
cepto de diferencia
de potencial eléctrico para determinar si existe movimiento de car-
gas. Los tres
items restantes del cuestionario van dirigidos a indagar cómo explican los
estudiantes el
movimiento de cargas en un contexto electrocinético.
Del análisis de
las respuestas se obtiene que la mayoría de los estudiantes atri-
buyen la causa
del movimiento de las cargas en un contexto electrostático a la nivela-
ción o
neutralización de las cargas en los cuerpos cargados al ponerse en contacto
(51 % en 3° y
50% en C.O.U. para el item 3). Por el contrario el porcentaje de estudian-
tes que explica
correctamente la causalidad del movimiento de cargas en un contexto
electrostático
utilizando el concepto de diferencia de potencial es prácticamente nulo
(2% en 3° y 0%
en C.O.U. para el item 2 y, 0% en 3°y 0% en C.O.U. para el item 3).
De acuerdo con
los resultados obtenidos parece que las interpretaciones de los
estudiantes
sobre la causalidad del movimiento de cargas presentan mayoritariamente
una concepción
de la electricidad como fluido compuesto pro partículas. En este
modelo, similar
al propuesto históricamente por Franklin, los fenómenos de movi-
miento de
cargas pueden ser explicados fácilmente por un modelo hidrostático (resul-
tados items 2,
3 y 6) donde el movimiento de cargas no requiere ninguna condición
energética.
El modelo
descrito también es utilizado por los estudiantes en un contexto elec-
trocinético
explicando que el movimiento de las cargas es "natural" y sólo
depende de
la
"cantidad de cargas" o de "corriente" contenida en el
generador, concebido como un
contenedor de
las mismas (70,5% en 3° y 66,6% en C.O.U. para el item 6). Así mismo,
las
explicaciones que utilizan el concepto de energía potencial y/o potencial son
minoritarias (e
n torno al 20% en 3° de B.U.P. y al 25 % en C.O.U. para los items 4, 5 y
6).Respecto de
las entrevistas en profundidad, en primer lugar se realizó un cues-
tionario y un
estadillo que sirviera de guía para seguir el razonamiento de los estudian-
tes ante las
cuestiones planteadas. Estas proponen "situaciones transitorias" para
que
80 los
estudiantes expliquen el movimiento de cargas existentes entre dos esferas. En
primer lugar se
varía la cantidad de cargas y el signo de las mismas manteniendo cons-
tante el tamaño
de las esferas (problema 1). En segundo lugar se varía el tamaño de las
esferas y la
cantidad de cargas manteniendo constante el signo de las mismas (pro-
blema 2).Se
entrevistó a 6 estudiantes (tres chicos y tres chicas) de 3° de B.U.P. durante
aproximadamente
20'cada uno. Los estudiantes habían estudiado los temas de elec-
trostática y
corriente continua correspondientes a sus respectivos programas.
Las entrevistas
fueron grabadas y han sido totalmente transcritas a un protocolo
donde también
se anotaban las características del diálogo (pausas, tonos de la frase,
palabras que se
enfatizaban .
.. etc.) para
no perder información a la hora de analizarlo.
El análisis
cualitativo del protocolo se ha realizado mediante un estadillo constituidos
por items
encaminados a conocer las formas de razonamiento que desarrollan los estu-
diantes cuando
tratan de explicar el movimiento de cargas entre dos cuerpos cargados
unidos por un
conductor.
De acuerdo con
el objetivo descrito el protocolo de cada estudiante ha sido
analizado,
habiéndose obtenido un número importante de características comunes. De
entre ellas,
hemos considerado como más representativas desde un punto de vista
conceptual, las
siguientes:
1. Ninguno de
los seis estudiantes entrevistados responde correctamente a la
causalidad del
movimiento de cargas en los dos problemas planteados en términos de
energía
potencial o potencial.
2. En ninguna
de las explicaciones aparece el concepto de diferencia de poten-
cial como uno
de los posibles factores a tener en cuanta en el análisis del movimiento
de las cargas.
3. El
razonamiento que utilizan los estudiantes para explicar el movimiento de
las cargas se
basa fundamentalmente en un modelo "hidrostático" y en el criterio
uni-
versal de que
cargas de distinto signo se anulan.
Vamos a
reproducir algunos fragmentos de las conversaciones mantenidas en-
tre el
entrevistador y los estudiantes, donde se refleja la forma de razonamiento
utili-
zando tal y
como fué saliendo en las entrevistas.
Furió, C., & Guisasola, J. (1996). Construcción del
concepto de potencial eléctrico mediante el aprendizaje por
investigación. Revista de Psicodidáctica, (1).
Elian Hernando Gil Sierra
Hernan Dario Gomez
Arley Eduardo Buenaver
Tubo
de rayos catódicos
Lo que conocemos comúnmente como bombilla descubierta por Tomas A. Edinson (1847-1931) fue en un principio un tubo de rayos catódicos que funciona gracias a la diferencia de potencial. Imaginemos que tenemos dos placas confinadas y se les aplica una diferencia de potencial. Una de las placas recibe el nombre de cátodo que es el electrodo negativo y la otra ánodo que es el positivo. La diferencia de potencial permite que fluyan cargas dese el cátodo al ánodo, ésto calienta la placa por donde fluyen cargas negativas hasta que producen un brillo. Las cargas negativas actualmente llamadas electrones fueron en un principio nombradas como rayos catódicos ya que salían del cátodo.
Gracias a este tubo de ratos catodicos surgieron las primeras televisiones, que funcionaban siguiendo el mismo principio. El tubo de rayos catódicos se calentaba aplicándole una diferencia de potencial muy alta (5000v a 50000v) y este lanzaba electrones dirigidos a un mismo punto que produce así una imagen.
Los electrones se guían hacia placas positivas o señales positivas, antiguamente la estación de televisión enviaba estas señales y los televisores las recogían organizando estas cargas positivas en la pantalla, que recibían los electrones y producían la imagen deseada.
Fuentes:
Douglas C.Giancoli. Física para ciencias e ingeniería Volumen II. Pearson educación. México, 2009.
Fuentes:
Douglas C.Giancoli. Física para ciencias e ingeniería Volumen II. Pearson educación. México, 2009.
Jhorman González Pilonieta
Cristian Serrano Ramos
SOLDADURA AL ARCO
ELÉCTRICO SMAW
La soldadura al arco eléctrico es
un proceso de unión de metales que se originó aproximadamente hacia finales del
siglo XVIII en el que se utilizaba un electrodo de carbón para producir un arco
eléctrico. El arco eléctrico o arco voltaico es una descarga eléctrica entre
dos electrodos sometidos a una gran diferencia de potencial por donde se hace
pasar una intensidad de corriente de alrededor de 10 Amperios que en una
atmósfera gaseosa producen un desprendimiento de calor de alrededor de 3500
grados Celsius en el punto de contacto, y que además produce una luminosidad
muy intensa. En particular, debido al primer factor resultó muy práctico y
conveniente la utilización del arco eléctrico para la fundición y unión de
metales.
En 1907, el fundador de ESAB (Elektriska Svetsnings-Aktiebolaget. English: Electric Welding Limited
company) Oscar Kjellber desarrolló el método de soldadura con electrodo
recubierto o método SMAW (Shielded Metal Arc Welding), impulsando así la
utilización del arco eléctrico auto-protegido en la soldadura y en general, en
la metalurgia.
Éste proceso fue el primer método
aplicado que obtuvo muy buenos resultados económicos y de manejo, mejorando los
procesos de fabricación de piezas metálicas. Tal fue el impacto que éste método
de unión de metales causó, que todavía en la actualidad se utilizan procesos de
soldadura basados en el principio del arco eléctrico auto-protegido.
Fuentes:
·
Flores, C. E.
(2002). Soldadura al Arco Eléctrico SMAW.
·
Wikipedia (2018) Tomado de : https://es.wikipedia.org/wiki/Arco_el%C3%A9ctrico
Jhorman González Pilonieta
Cristian Serrano Ramos
Proceso de impresión láser
Las impresoras láser en realidad son impresoras electroestáticas, ya que
utilizan corriente electroestática a fin de producir diferencias de
potenciales de manera controlada. Un proceso de impresión electrostática
es, en general, un proceso para producir una reproducción o copia de un
registro visible que incluye como un paso intermedio la conversión de
una edad de luz o señal eléctrica a un patrón de carga electrostática en
una superficie eléctricamente aislante. El proceso también puede incluir
el paso de convertir el patrón de carga en una imagen visible que puede
ser una reproducción sustancialmente fiel de un original, excepto que
puede diferir en tamaño y color.
Un proceso típico de impresión electrostática puede incluir primero
producir una carga electrostática uniforme sobre una superficie aislante
fotoconductora. Los materiales fotoconductores típicos útiles en la
impresión electrostática son selenio, antraceno y óxido de cinc
dispersados en un vehículo formador de película eléctricamente aislante.
La superficie cargada electrostáticamente se expone a una imagen clara
que descarga selectivamente diferentes partes de la superficie sur.
Esas áreas de la superficie sobre impactos de luz máx. De luz pierden
proporciones relativamente grandes de sus cargas electrostáticas,
mientras que aquellas partes no expuestas a la luz mantienen
sustancialmente sus cargas impresas inicialmente completas.
La imagen clara impresa sobre la superficie fotoconductora cargada forma,
por lo tanto, una imagen electrostática que se corresponde sustancialmente
con la imagen clara. La imagen electrostática se desarrolla aplicando un
polvo de revelador que se mantiene electrostáticamente en áreas
seleccionadas de la superficie según la distribución de carga
electrostática. El polvo revelador forma así una imagen de polvo visible
que puede fijarse directamente a la superficie fotoconductora o,
alternativamente, transferirse a otra superficie y fijarse sobre ella.
Una técnica de revelado típica utiliza un cepillo magnético que comprende
una mezcla de revelador que incluye partículas portadoras magnéticas y
polvo revelador, llamado tóner, todo mantenido en una masa suelta por un
campo magnético. El campo magnético atrae y retiene las partículas
portadoras magnéticas. Las partículas de tóner generalmente no son
magnéticas. Se mantienen en el cepillo por el efecto triboeléctrico
que imparte cargas eléctricas de polaridad mutuamente opuesta a las
partículas de tóner y las partículas de soporte. Las cargas triboeléctricas
proporcionan una fuerza de atracción física para contener las "partículas
de tóner en el cepillo." Cuando el cepillo magnético que comprende la masa
suelta de partículas de portador y tóner se desplaza por la superficie con
una imagen electrostática, las partículas de tóner cargadas
triboeléctricamente entran en contacto con la superficie portadora de
la imagen se retiene en áreas seleccionadas de la superficie por atracción
electrostática en una configuración sustancial con la imagen electrostática.
Las impresoras láser están conformadas por algunos elementos resistentes al
paso de la corriente (no conductivos) que cuando se cargan mantienen sus
cargas. Galileo Galilei (1564-1642) escribió sobre el Marco de Referencia.
Ahora hagamos uso de sus explicaciones y adaptémosla a este tema.
Supongamos que un elemento con carga negativa se encuentra con otro de
carga negativa, pero ambos tienen diferencia de potencial. En ese caso,
ellos no se verán iguales, por lo tanto se atraerán. EL elemento con carga
negativa que cuente con un potencial mas cercano al neutro será visto como
positivo por el elemento con carga negativa que este mas alejado del neutro.
Lo mismo ocurriría si los elementos tuvieran cargas positivas. En ese caso,
el elemento que esta mas cercano al neutro será considerado negativo por el
elemento con carga positiva que este mas alejado del neutro. No obstante,
desde el punto de vista del neutro ambos son positivos. Esto varia según el
marco de referencia. Consideremos el siguiente ejemplo: si estamos parados
en el andén de una estación y pasa un tren; ¿se mueve la estación o el
tren? la respuesta depende del marco de referencia. Si estamos en el tren
para nosotros la que se movió fue la estación. si estamos en la estación
que paso el tren. Entonces el concepto que se quiere establecer es que:
los elementos con diferencia de potencial se atraen a pesar de tener la
misma carga, ya sea negativa o positiva, y los elementos con la misma
carga y el mismo potencial se repelen.
Bibliografía: -Upload.wikimedia.org. (2018). Impresoras Láser.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/IMPRESORAS_LASER_JOSE_LUIS.pdf
GIAIMO, Jr Edward C.Electrostatic printing process and developer composition therefor.
U.S.Patent No 2,890,968, 16 Jun. 1959.
Angelica Silva Pinto
Yohan Suarez Barajas
Brayan Suarez Duarte
Aplicación potencial eléctrico
Precipitador electroestático
Los precipitadores electrostáticos son equipos que presentan una elevada eficiencia de captación (cercana al 99%) para todo el espectro de tamaño de partículas de material articulado. Sin embargo, presentan una gran sensibilidad a variables eléctricas, como son el voltaje y la frecuencia de suministro de electricidad
Los precipitadores electrostáticos (PES) capturan las partículas sólidas
(MP) en un flujo de gas por medio de electricidad. El PES carga de electricidad
a las partículas para luego a traerlas a placas metálicas con cargas opuestas
ubicadas en el precipitador. Las partículas se retiran de las placas mediante
"golpes secos" y se recolectan en una tolva ubicada en la parte
inferior de la unidad; comúnmente se usa para la des contaminación del aire
que utiliza las fuerzas eléctricas para la re monición de la fracción sólida de
un efluente, dirigiendo las partículas hacia las placas del colector. Las
partículas se cargan mediante el choque con iones gaseosos creados por la
ionización del aire creado entre los electrodos, tras la carga las partículas
siguen las líneas de campo producidas por el alto voltaje hasta la superficie
del electrodo colector. Las partículas deben ser eliminadas de las placas y
recolectadas en una tolva, evitando que se re encaucen en la corriente gaseosa.
Referencias: https://www.monografias.com/docs/Aplicaciones-comunes-del-potencial-electrico-FKBMACUFJDG2Z
http://hrudnick.sitios.ing.uc.cl/alumno10/mitigacion/Precipitador%20electrostatico-MP.html
Chrystiam Camilo Esquivel Rangel
Karen Lucia Castellanos Caicedo
Bryan Fernando Carvajal Torres
Potencial: Esfera Conductora Cargada
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Potencial de un ConductorCuando un conductor está en equilibrio, el campo eléctrico interior está restringido a ser cero.
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Bibliografia:
JAVIER ANDRES PEREZ GOMEZ
MARIA ALEJANDRA GUTIERREZ PALENCIA
WILMER CACERES