Editorial Corriente Revista de fsica es una publicacin del departamento de ciencias bsicas de la escuela colombiana de carreras industriales, que se cre en el 2014 con el nimo de contribuir a la difusin del conocimiento entre la comunidad acadmica de la institucin y brindar ejemplos de aplicaciones en la vida moderna de los temas que la revista trata para facilitarle a los lectores un punto de referencia, como de motivacin para que estos puedan realizar por cuenta propia la experimentacin de los temas que consideren ms interesantes o pertinentes en sus estudios.El objetivo fundamental de esta revista es facilitar a los lectores principalmente estudiantes de educacin superior una herramienta de estudio la cual pueda ser aplicada en sus clases, con el nimo de hacer entretenido cada uno de los temas que la revista ofrece y permitirle as a los lectores generar un pensamiento crtico y a su vez dejar de lado el arcaico principio que durante aos se les ha infundido a los estudiantes de que mis profesores tiene la verdad, la sabidura y todos los trucos del asunto. Su trabajo es administrarme todo ese conocimiento en las clases, y mi trabajo es absorberlo, y repetirlo en los ejercicios y exmenes. Si puedo hacerlo entonces he aprendido lo que necesitoy esta es la nica manera en la que puedo aprenderlo.Permitindole as contemplar un panorama diferente y ms aplicativo de cada uno de los temas que se mencionan impulsando un nuevo mtodo de estudio con un enfoque ms centrado a un mundo laboral e investigativo.

Botella de Leyden Que esLa botella de Leyden es un dispositivo que permite almacenar cargas elctricas comportndose como un condensador, siendo el antecesor de los condensadores actuales.Fue descubierta en 1746 por el holands Pieter Van Musschenbroek, tras recibir, accidentalmente una descarga elctrica de una jarra metlica llena de agua. El nombre le viene dado por el lugar en el que fue descubierto, la ciudad holandesa de Leyden.

La primera botella de Leyden consista en una botella de vidrio semi llena de agua y tapada con un corcho atravesado en su centro por una varilla metlica con uno de sus extremos sumergido en el agua. El primer experimento con ella era tratar de almacenar una gran cantidad de carga en una botella de agua. Para ellos un asistente sostena la botella en una mano mientras la carga procedente de un generador electrosttico era conducida hasta el agua por medio de una varilla metlica que tena una forma de gancho en su parte superior y una cadena en el otro extremo. Cuando el asistente trato de sacar la cadena del agua con la mano sufri una sacudida elctrica que le dejo inconsciente. Un ao ms tarde el britnico William Watson descubri despus de muchos experimentos que se poda reemplazar la mano que sostena la botella por hojas metlicas de estao que recubran la superficie interior y exterior de la botella aumentando as la descarga.Aos ms tarde el inventor Benjamn Franklin descubri que para almacenar la carga elctrica no tena que tener necesariamente forma de botella, y prob con unos vidrios en paralelo que pasaron a llamarse los vidrios de Franklin. Tambin observo que cuando la botella de Leyden se descargaba, emita una chispa y un pequeo chasquido. Interpreto que la chispa y el chasquido eran el paralelo entre el rayo y el trueno, y para comprobarlo realizo su famoso experimento de la cometa, en el cual en un da tormentoso elevo una cometa que tena una punta metlica unida a un largo hilo de seda. Al final de este hilo haba una llave atada, y cuando el rayo alcanzo a la cometa, la llave quedo cargada. Al descargarla vio que tambin produca chispas y algunos sonidos. Que principios fsicos involucraLa botella de Leyden es un simple condensador, su capacidad es muy baja, pero al usarlo con generadores electroestticos de elevada tensin adquiran suficiente carga para producir chispas al descargarla. Como se construye Se puede construir una botella de Leyden casera con materiales muy sencillos como lo son: un carrete fotogrfico papel aluminio tubo de PVC tornillo Alambre o clip para papelSe envuelve el recipiente con papel aluminio tanto interna como externamente cubriendo 2/3 del carrete junto con la base. Se perfora la tapa del carrete y se le introduce el tornillo, se asegura en la parte interior de la botella con un trozo de alambre o un clip de papel. Este alambre debe hacer contacto con la lmina interna del carrete. Luego se sujeta un trozo de cable en la parte de arriba del tornillo (a esta parte se le conoce como cepillo de coleccin).Como generador se utiliza un tubo de pvc que se frota con un pao o trozo de tela para generar electricidad esttica.Para su funcionamiento se acerca el tubo de pvc al cable que est atado al tornillo, mientras se realiza esto se debe frotar el tubo con el trozo de tela. El alambre que sale de la botella de Leyden es una conexin a tierra y por lo tanto si se sujeta la botella por la parte que tiene la lmina de aluminio no se recibir una descarga. Que aplicaciones tiene Hoy en da la botella de Leyden se utiliza principalmente para demostraciones de los efectos de la electricidad, provocando descargas elctricas.Sin embargo a travs de la historia se us la botella de Leyden para analizar si la electricidad poda tener aplicaciones mdicas. Hubo intentos de aplicarla para curar la parlisis: Si la electricidad puede hacer que se muevan los miembros activos, por qu no iba a hacer lo mismo con los miembros paralizados? pero tambin se emple como cura para la gota, reuma, sabaones, diarrea, sordera, enfermedades venreas e incluso las hemorroides. Tambin se vio como la solucin a todos los problemas sexuales.Electrforo de volta Que esEl electrforo de volta, redescubierto por Alejandro Volta, funciona aprovechando los fenmenos de influencia o induccin. Es un generador de electricidad esttica de tipo capacitivo formado por una torta de resina electrizable por rozamiento fundida sobre un molde de madera o latn y un condensador o capacitor de plato metlico simple de dimetro inferior al de resina con un mango aislante colocado en su centro, operado manualmente a travs de un mango aislante. El primer electrforo fue inventado por el fsico sueco Johan Carl Wilcker. Tiempo despus el cientfico italiano Alejandro Volta perfecciono y popularizo este dispositivo en 1775.

Que principios fsicos involucraProduce cargas electrostticas mediante un proceso de induccin electroesttica, el primero en su clase en transferir electricidad a otros objetos y generar electricidad esttica. Como se construye Cartn de unos 25 cm de dimetro (mejor si se usa un disco de alumnio o madera barnizada); hoja de papel alumnio; mango aislante (20 cm de tubo plstico de pvc); hoja de plstico gruesa (para empaquetar tapas de libros, etc.), prenda de lanaPrimero se recorta um disco de cartn con un dimetro de 25 cm. Se cubre una de sus caras con papel alumnio, antes se debe colocar en el cartn un pegamento como la clefa, sobrando cerca de 5cm en todo el contorno. Este exceso se dobla y encola en la otra cara (antes se hacen colos cortes necesarios para facilitar el doblez). Toda esta tarea no ser necesria si se pudo conseguir el disco de alumnio.El papel de aluminio que se usa es el que viene ne rollos para cocina.Al centro de este disco y en el lado en que se dobl el sobrante del papel de aluminio se pega un tubo de plstico de unos 20 cm de longitud. El tubo puede ser fijado con pegamento u otros medios como tornillos de cabeza plana.

ProcedimIentoEl electrforo de Volta funcionar biem en dias secos. En caso contrrio se debe usar un sacdor de cabello, simplemente se sople aobre todo el conjunto por un buen rato y luego se procedde a llevar a cabo el expeimento.Para operar el electrforo, se coloca la hoja de plstico sobre una mesa y se frota biem su superfcie con un trozo de tela de lana, trozo de fieltro de un sombrero, etc. Se apoya el disco sobre el plstico, sujetndolo por el mango aislante. Con el disco sobre el plstico, se toca el papel alumnio con el dedo. Esto permite el paso de la carga elctrica del disco a nuestro cuerpo y a tierra.

Luego de retirar el dedo levantamos por el mango aislante, el disco estar cargado (electrizado) y su carga se podr utilizar para realizar varios experimentos como: encender una pequena lmpara de non (NE-2), producir pequeas chispas, mover la aguja de um electrmetro, cargar una botella de Leyden, hacer girar un molino eltrico, atraer la esferita de un pndulo electrosttico, curvar el chorro de agua que cae de una pileta, separar las hojas de un electroscopio etc.

Despus de usar el disco en algn experimento, este se descargar. Para volver a cargarlo basta con colocrlo nuevamente sobre la hoja de plstico, tocar con el dedo el borde de alumnio y quietarlo de la hoja de plstico. No es necesrio frotar la hoja de plstico, pues no pierde su carga (a menos que el ambiente este hmedo).

Generador de Van de Graaff Que esEl generador de Van der Graaff es una maquina electrosttica que utiliza una cinta mvil para acumular grandes cantidades de carga elctrica en el interior de una esfera metlica hueca.En 1931, en la universidad de Princeton, el fsico Robert Jemison Van de Graaff construyo la maquina electrosttica que hoy lleva su nombre y que est basada en la propiedad de almacenar cargas elctricas sobre la superficie de una esfera conductora. Se construy principalmente con el fin de realizar experimentos de fsica nuclear en los que se aceleraban partculas cargadas que se hacan chocar contra blancos fijos a gran velocidad. El resultado de estas colisiones daba a conocer las caractersticas de los ncleos del material del blanco.El primer modelo fue exhibido en octubre 1929 y dos aos despus se cre un generador capaz de alcanzar diferenciales de potencial de 1 mega voltio.

Que principios fsicos involucraEl principio del generador de Van der Graaff es almacenar cargas elctricas en un conductor por medio del frotamiento de. Esto se realiza por el movimiento de la correa de goma impulsada por un motor que al efectuar el movimiento arranca cargas elctricas de un conductor conectado a tierra y las transporta a la esfera conductora superior en donde se acumulan las cargas. Como se construye Un tubo de PVC Se utiliza como material aislante. Un rodillo de tefln Utilizado como polea inferior, de material no conductor. Banda de caucho Se utilizar como banda transportadora y har friccin con las poleas superior e inferior. Cable gemelo Se usan como cepillo en las poleas. Motor de 12v Se adjunta a la polea inferior para generar el movimiento. Adaptador de 12v Requerido para el funcionamiento del motor. Fusible cubierto con tela Utilizado como eje no conductor. Base de madera o corcho. Lata de aluminio Se usar como conductor metlico hueco. PROCEDIMIENTO DE ARMADO: Para iniciar el armado del generador de Van Der Graaff se necesitan los materiales mencionados en esta pgina. 1.- Se empieza haciendo ejes para sostener el rodillo de tefln o usar algn elemento como eje, en un tubo de PVC. Figura 1. 2.- Se tienen que hacer los respectivos huecos en la parte inferior para colocar el eje con el rodillo de tefln. Figura 2. 3.- Cortar un pedazo de tubo, como una ventana para colocar alambre de cobre que har friccin junto con el rodillo de tefln. Figura 3. Figura 4. 4.- Junto al eje de tefln se debe pegar el motor elctrico para hacer el respectivo funcionamiento y tambin colocar la banda de caucho para el rozamiento. Figura 5. 5.- En la parte superior del tubo se debe hacer dos huecos ms por los que pasar el eje de la polea superior y que ir, tambin la banda de caucho para su respectiva friccin. 6.- Se necesita, adems, un alambre de cobre en forma de escoba para la polea superior, se coloca muyprximapero sin tocarla. 7.- Se asegura el cable en la parte superior sujetado con algn material. Figura 6. Figura 7. 8.- Se cubre la parte superior con una lata. Figura 8. 9.- El generador esta listo. Se enciende el motor elctrico para observar su funcionamiento. 10.- Cortar papel normal o de servilleta en pedazos muy pequeos y acercarlos a la lata, stos sern atrados por la lata cargada y se pegarn a la misma.

Que aplicaciones tiene Actualmente se aplica en la produccin de rayos x, esterilizacin de alimentos y experimentos de fsica de partculas y fsica nuclear.

Pila de volta. Que esLa pila de volta naci como resultado de una disputa entre Galvani y Volta. Galvani pensaba que la electricidad era de origen animal, mientras que volta crea que se produca por el contacto entre dos metales distintos. Intentando demostrar su teora Volta utilizo dos discos de metales distintos (cobre y zinc), poniendo entre ellos un papel o tela mojados en agua con sal. Volta apilo varias de estas celdas y formo una pila sumando de esta manera se sumaban los voltajes individuales de cada una de las celdas, a esta pila la llamo rgano elctrico artificial Que principios fsicos involucraLa pila de volta o pila voltaica funciona por la reaccin electroqumica en la que el cobre cede electrones a la disolucin y el zinc gana electrones. Al mismo tiempo el zinc se disuelve y se produce gas hidrogeno en la superficie del cobre. La fuerza electromotriz de esta pila es del orden de un voltio por cada conjunto de discos, pero disminuye al envejecer ya que los discos de cobre se recubren de cloruro de cobre y las arandelas de zinc pierden su galvanizado. Como se construye 16 discos de Cu de 2 o 3 cm de dimetro15 discos de Zn de 2 o 3 cm de dimetro30 discos de fieltro, o un tejido que empape, de 2 o 3 cm de dimetro.50 cm de alambre grueso de Cu, en dos trozosTubo de plstico rgido y transparente de un dimetro algo superior al de los discos2 tapones de goma adecuados para cerrar el tubo de plstico.Sehacen dos perforaciones en los dos tapones de goma,Se introduce el hilo de cobre (Cu) en cada tapn y se suelda el de abajo a un disco de cobre.Se cierra por un lado el tubo de plstico y se van colocando alternativamente:disco de cobre (Cu)fieltro humedecido en disolucin salina,disco de cinc (Zn),Cu, ZnAs hasta terminar con el de cinc (Zn) soldado al alambre que atraviesa el otro tapn y que cierra el tubo por el otro lado.

La pila empezar a funcionar en cuanto cerremos el circuito, lo que se observa conectando un polmetro a los dos terminales. Que aplicaciones tiene

En la actualidad no tiene otra aplicacin que no sea de carcter educativo, sin embargo gracias a esta pila de pudo descubrir la electrolisis del agua y la descomposiciones de ciertas sustancias qumicas. Debido a que sus componentes son altamente contaminantes y su potencial va disminuyendo rpidamente con el tiempo diferentes tipos de pilas que han demostrado ser menos toxicas y de mayor durabilidad la han remplazado.

Xerografa e impresora laser Que esXerografa (o electrofotografa) es una tcnica desarrollada por fotocopia Chester Carlson en 1938 y patentado el 6 de octubre de 1942. Recibi patente de EE.UU. 2.297.691 para su invencin. La xerografa nombre vino de la griega xeros radicales (seca) y grafos (escribir), porque no hay productos qumicos lquidos involucrados en el proceso, a diferencia de las tcnicas de reproduccin anteriores como cianotipia.Chester Floyd Carlson fue un fsico estadounidense e inventor, nacido en Seattle (Washington) el 8 de febrero de 1906. En 1938 dej su trabajo en una firma de abogados de patentes para dedicarse a hacer realidad su idea: una fotocopiadora basada en un mtodo desarrollado por l que ms tarde se llamara xerografa. El invento vio la luz el 22 de octubre de ese ao aunque no fue comercializado hasta mucho tiempo despus.En el despacho, Carlson era el encargado de copiar a mano centenares de documentos y patentes de la compaa, una ardua labor que su artritis y miopa convertan en dolorosa. El estadounidense comenz as a obsesionarse con disear un aparato que pudiera copiar los papeles rpidamente, sin necesidad de utilizar mquinas fotogrficas ni revelado.Tras abandonar la empresa y consultar numerosos libros tcnicos, utiliz el dinero de su propio bolsillo para pagar pruebas y experimentos con cargas electrostticas y materiales fotoconductores, hasta que finalmente logr construir el primer prototipo de impresora basada en esta tecnologa. Un ao despus, su mquina copiadora fue rechazada por empresas como IBM o General Electrics hasta que al fin, en 1947, una pequea compaa que fabricaba papel fotogrfico llamada Haloidse interes por su invento y lo introdujo en el mercado con el nombre de Xerox.El calificativo, elegido por su creador, significa 'seco' en alusin a que la mquina no necesitaba ningn tipo de lquido para realizar su tarea.En 1961 la compaa pas a llamarse Xerox Corporation en honor al producto que la ha convertido hoy en da en el mayor proveedor mundial de fotocopiadores de tner, as como de todos sus accesorios. La xerografa es adems la base del funcionamiento de las actuales impresoras lseres.

Que principios fsicos involucraXerogrficas (usan papel normal): 1. El documento original es barrido por un rayo de luz intensa que proyecta la imagen sobre un tambor giratorio de superficie fotosensible (ste se carga electrostticamente en correspondencia con la imagen). 2. Sobre el tambor se distribuye un polvo pigmentado (tner) que se adhiere a las zonas electrizadas (donde hay imagen), reproduciendo el escrito o dibujo original. 3. La imagen as pigmentada es transferida del tambor al papel dispuesto en la fotocopiadora, el cual finalmente se calienta para fijar de modo definitivo el pigmento sobre la copia. Electrostticas (usan un papel sensible especial): 1. La imagen a reproducir se proyecta directamente sobre el papel, cuya superficie queda sensibilizada con cargas elctricas. 2. El papel se somete luego a un bao de tner y las partculas se fijan en las zonas electrizadas de ste dando lugar a la copia definitiva.

Como se construye

Experimento de la gota de aceite de Millikan Que esSe le denomina experimento de la gota de aceite de Millikan debido a que el fsico estadounidense Robert Millikan realizo por primera vez en 1909 el experimento que le permitio medir la carga de un electrn.El experimento consista en introducir en un elemento gaseoso, pequeas gotas de aceite de un radio de un micrmetro. Estas gotas caan lentamente, con un movimiento uniforme con su peso, estas gotas se cargaban electrostticamente al salir de un atomizador, debido a esto el movimiento de cada se vea alterado si se realizaba en un campo elctrico vertical permitindole as a las gotas permanecer en suspensin. Que principios fsicos involucraConociendo el valor de la masa de la gota, la intensidad del campo elctrico y el valor de la gravedad Millikan pudo calcular la carga de la gota en equilibrio, a lo cual observo que los valores de las cargas siempre eran mltiplo de una carga elemental que es la del electro por consiguiente pudo medir y determinar que la carga elctrica del electrn es de Como se construye Este experimento solo puede ser realizado cumpliendo al detalle con todas los materiales y utensilios que se utilizaron originalmente, ya que en el caso del aceite se us un aceite que se usa normalmente en aparatos de vaco ya que se evapora ms lento y de esa manera el experimento no se vera afectado como si sucedera con aceite comn ya que el calor generado por la fuente de luz causara que la masa de la gota de aceite cambiara al evaporarse. Respecto al uso del atomizador se puede observar que a veces la gota tendr carga positiva y otras veces carga negativa indicando la adquisicin o perdida de electrones por la friccin que es realizada por el atomizador

Principio fsicos en el funcionamiento del televisor. Que esLas pantallas ms antiguas se construyen a partir de un tubo de rayos catdicos. En este tubo, lo que hace es producir electrones que pueden viajar muy rpidamente a travs de unas placas con campos magnticos. Estas placas cambian la direccin de los electrones, unas en la direccin horizontal y otras en la vertical. De esta manera se puede controlar en qu lugar de la pantalla caen los electrones. La pantalla est cubierta de un material fosforescente (fsforo) que tiene la propiedad de emitir luz cuando un electrn choca en ella Junto a las sustancias fosforescentes tambin hay plomo para bloquear los rayos X y proteger al usuario de sus efectos. dichas sales son impactadas por electrones que son emitidos por una lampara especial en el fondo de este tubo cerrado, que es denominada can. los electrones son conducidos hacia el lugar correcto gracias una especie de imanes que son controlados por el circuito elctrico. Luego de impactar los electrones en el fsforo el mismo queda "excitado", lo que lo lleva, luego de un tiempo, a emitir fotones, que son luz propiamente dicha.El dibujo de la imagen se genera punto a punto, dibujando lneas horizontales sucesivas. Debido a la gran velocidad en la que son disparados los electrones este proceso es imposible de ser percibido por el ojo humano.Los tubos de rayos catdicos hacen que los televisores sean pesados debido a la gran cantidad de cristal que tienen. Utilizados en televisores de gran pantalla los tubos de rayos catdicos son relativamenteineficientes. Con el desarrollo de nuevas tecnologas fue posible fabricar televisores ms ligeros, ms delgados y con imgenes de mayor resolucin.

Que principios fsicos involucraEntre los aos 1898 a 1903, el fsico ingls J. J. Thomson , realiz el primer experimento interesante que condujo a un modelo sobre la composicin de los tomos. Estudi la descarga elctrica que se produce dentro de tubos al vaco parcial(algo de aire), llamados Tubos de Rayos Catdicos. El aire enrarecido sirve para que, si alguna partcula pequea se desplaza y choca una molcula de Nitrgeno u Oxgeno, se produzca una iluminacin en la direccin del flujo de partculas de modo que pueda ser identificado.Thomson encontr que cuando un voltaje suficientemente alto (proveniente de una pila o bobina) era aplicado entre los electrodos , un rayo que el llam rayo catdico (porque comenzaba en el electrodo negativo de la pila), se produca. Este rayo viajaba hacia el electrodo (+) por lo que dedujo que se trataba de un flujo de partculas repelidas por el electrodo (-) que necesariamente significaba que eran partculas cargadas (-) atradas por el electrodo (+) y que llam desde entonces electrones e- .Thomson pudo encontrar la razn carga /masa para el electrn midiendo la desviacin del haz de electrones aplicando campos magnticos ( Imn, simplemente) y elctricos, logrando como resultado que:

Donde la carga del electrn se mide en coulombs y es la masa del electrn en gramos. Como se construye Que aplicaciones tiene El tubo de rayos catdicos es un dispositivo de visualizacin utilizado principalmente en pantallas de ordenadores, televisiones y osciloscopios, aunque en la actualidad se tiende a ir sustituyndolo paulatinamente por tecnologas como plasma, LCD,etc.

Capacitores Que esSon como una pequea batera. Aunque trabajan de maneras totalmente diferentes, las bateras son capaces de almacenar energa elctrica pero dentro de estas ciertas reacciones qumicas producen electrones en un terminal y en el otro terminal son absorbidos. Mientras que un capacitor o condensador acta de una formas ms sencilla ya que no puede producir electrones solo los almacena.Se componen de dos superficies conductoras, llamadas armaduras, puestas una enfrente de otra y aisladas entre si por un material aislante que se llama dielctrico, La capacidad de un condensador viene determinado por la superficie que tiene las armaduras y la distancia entre ellas, as se obtendr mayor capacidad con una armadura ms grande y un dielctrico muy delgado.

Que principios fsicos involucraEste dispositivo est formado por dos placas conductoras cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto. Bsicamente almacena energa en forma de campo elctrico. Su funcin principal es almacenar cargas elctricas entre sus placas elctricas de forma instantnea y liberarlas de la misma forma en el preciso momento que se requiera.Como se construye -2 tiras de cinta adhesiva2tiras de papel aluminioPapel parafinado2 trozos de cablePrimero se coloca una tira de cinta adhesiva, un trozo de cable, una placa de aluminio y papel parafinadoLuego se coloca la otra tira de aluminio, el trozo de cable y el adhesivo Por ltimo se enrolla y queda listo el capacitor Que aplicaciones tiene Arranque de motoresFiltros en circuitos de radio y TV.Fuentes de alimentacin.Osciladoresde todos los tipos.El flash de las cmaras fotogrficas.Tubos fluorescentes.Mantener corriente en el circuito y evitar cadas de tensin.

Lista de imgenes, bibliografa y enlaces utilizados

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