Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y ejercicios de Física de Universidad

Hipótesis Simplificadoras en Circuitos Magnéticos y sus Limitaciones

En el estudio de los circuitos magnéticos, se parte de ciertas suposiciones para facilitar los cálculos. A continuación, se detallan estas hipótesis y por qué no se cumplen estrictamente en la realidad.

1. Flujo confinado en el núcleo: Se asume que todo el flujo magnético está confinado dentro del núcleo. Esto es falso, ya que una pequeña fracción del flujo escapa hacia el aire circundante. Este fenómeno se conoce como flujo de dispersión.
2. Geometría constante para el cálculo de la reluctancia: Se supone que la longitud del trayecto medio y el área de la sección transversal del núcleo son constantes. Esto es falso, especialmente en las esquinas del núcleo, donde

Definició de Topografia

Conjunt de tècniques i mètodes que tenen per objecte determinar la forma i les dimensions d'un terreny, representant-lo gràficament en un plànol o mapa amb els seus accidents naturals o artificials.

Parts de la Topografia

• Projecte
• Treball de camp
• Processament de dades
• Representació
• Replanteig

Geoide: Definició

Superfície resultant de prolongar per sota i per sobre dels continents el nivell mitjà dels mars en calma.

El·lipsoides de Referència

Són models matemàtics de la Terra utilitzats com a superfície de referència.

El·lipsoide Struve (1860)

Aplatament (α) = (a-b)/a = 1:294,73
Semieix major (a) = 6.378,29 km

El·lipsoide Hayford (1924)

Aplatament (α) = (a-b)/a = 1:297
Semieix major (a) = 6.378,38 km

El·lipsoide WGS84

El Oscilador Armónico Simple

Introducción

Vamos a considerar un sistema mecánico muy simple que puede realizar un movimiento oscilatorio. Por ejemplo, una masa m conectada a un resorte de constante k.

Fuerza Restauradora y Ley de Hooke

Si comprimimos el resorte, se desarrollará una fuerza que tiende a restaurar el resorte a su posición inicial, y lo mismo es cierto si estiramos el resorte. Si la posición de equilibrio es designada por x = 0 y la masa m es desplazada desde esa posición de equilibrio una distancia x, será ejercida sobre m una fuerza F, tal que:

F = -kx

El signo menos indica que la fuerza es siempre opuesta al desplazamiento y tiende a restaurar el sistema hacia el equilibrio. Esta relación se conoce como la ley de Hooke.

Ecuación

Sensores de Presencia: Tipos y Funcionamiento

1. Sensores Electromecánicos

Establecen o interrumpen un contacto eléctrico con el objeto debido a la aplicación de una fuerza externa.

Características

• Detección con contacto con el objeto.
• Respuesta lenta.
• Desgaste mecánico.
• Bajo coste.
• Permiten la transmisión de altas corrientes y tensiones.

Aplicaciones

• Interruptores final de carrera.
• Monitorización de puertas.

2. Sensores Inductivos

Funcionan mediante un campo electromagnético formado por un circuito oscilante L-C. Consisten en una bobina sobre un núcleo de ferrita abierto. Cuando se acerca una pieza de metal, se modifica la reluctancia del circuito y se atenúa la oscilación. La detección se basa en la variación de la amplitud de oscilación.... Continuar leyendo "Clasificación y Principios Físicos de los Sensores de Presencia Industrial" »

Conceptes Científics Clau

• Clonació: Procés de creació d'un ésser viu a partir de l'ADN d'un altre.
• Cèl·lules Mare: Cèl·lules amb la capacitat de regenerar-ne d'altres.
• Enginyeria genètica: Manipulació dels gens.
• Darwin: Científic important, conegut per la seva teoria de l'evolució.
• Big Bang: Explosió a l'univers que va donar origen als planetes.
• Mutació: Canvi en l'ADN d'un individu.

Teories sobre l'Univers

• Teoria Geocèntrica: La Terra és el centre de l'univers i tot gira al seu voltant (Aristòtil i Plató).
• Teoria Heliocèntrica: El Sol és el centre de l'univers i tot gira al seu voltant (Copèrnic i Galileu).
• Teoria Excèntrica: El Sol no és el centre de l'univers, sinó del sistema solar (Harlow Shapley, Hubble).

Descobriment de

Teorías sobre la Radiación del Cuerpo Negro

El Modelo Clásico de Rayleigh-Jeans

Rayleigh y Jeans encontraron la siguiente función para la densidad de energía de la radiación en función de la frecuencia (ν):

ρ_T(ν)dν = (8πν²kT / c³)dν

Para llegar a este resultado, evaluaron el número de modos de ondas electromagnéticas estacionarias posibles en el interior de una cavidad radiante y le atribuyeron a cada modo una energía media dada por el teorema de equipartición de la energía clásica: E = kT (donde k es la constante de Boltzmann y T es la temperatura absoluta).

Sin embargo, al comparar estos resultados teóricos con los datos experimentales, se encontró un gran desacuerdo, especialmente a frecuencias elevadas. Este fallo del modelo... Continuar leyendo "Radiación del Cuerpo Negro: Del Modelo Clásico de Rayleigh-Jeans a la Cuantización de Planck y los Postulados de Bohr" »

1. Calor y Frío

El calor es un fenómeno físico que eleva la temperatura de un cuerpo, pudiendo provocar dilatación, fundición, descomposición o volatilización del mismo. Es la cantidad de energía que transfiere un cuerpo caliente a otro más frío cuando se ponen en contacto. Los cuerpos transfieren calor y, por ello, ganan o pierden energía. El frío no existe como tal, sino como la ausencia de calor.

2. Unidades de Medida del Calor

El sistema de unidades más utilizado es el Sistema Internacional (S.I.). El calor se mide en Julios (J). Las equivalencias son: 1 cal = 4,18 J y 1 J = 0,24 cal. La caloría (cal) se define como la cantidad de calor necesaria para que un gramo de agua aumente su temperatura en 1 °C.

3. Efectos del Calor

El... Continuar leyendo "Fundamentos del Calor, Temperatura y Transmisión Térmica" »

Carga Eléctrica

Decimos que un cuerpo tiene carga positiva cuando tiene un déficit de electrones, y decimos que tiene carga negativa cuando tiene un exceso de electrones.

Coulombio

Un coulombio es la carga eléctrica que poseen 6,25 x 10¹⁸ electrones.

Definición de Carga Eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de la materia, como lo es la masa. En la naturaleza existen dos tipos de carga, a las que se les asigna arbitrariamente los nombres de carga positiva y carga negativa. La carga eléctrica es una magnitud escalar que se mide en el Sistema Internacional (SI) en coulombios (C), aunque se suele emplear habitualmente el milicoulombio (mC). Entre dos cuerpos con carga eléctrica aparecen fuerzas de atracción o de repulsión.... Continuar leyendo "Fundamentos de Electricidad y Magnetismo: Cargas, Campos y Potencial" »

¿Qué son los Decibelios (dB)?

El decibelio (dB) se define como diez veces el logaritmo de la relación de potencias. Es una unidad logarítmica utilizada para expresar la relación entre dos valores de una magnitud física, generalmente potencia o intensidad.

Fórmulas Fundamentales de Decibelios

Las fórmulas para calcular decibelios en términos de potencia, voltaje y corriente son:

• Para potencia: dB = 10 * log10(Psalida / Pentrada)
• Para voltaje: dB = 20 * log10(Vsalida / Ventrada)
• Para corriente: dB = 20 * log10(Isalida / Ientrada)

Interpretación Clave de los Decibelios

Es importante destacar que los decibelios de voltaje y corriente, cuando se refieren a la misma potencia en una impedancia constante, son consistentes con los de potencia. Un... Continuar leyendo "Conceptos Esenciales de Decibelios: dB, dBm y dBw en Telecomunicaciones" »

Propiedades Eléctricas de los Materiales

Conductividad Eléctrica y Teoría de Bandas

Las propiedades eléctricas de los materiales se explican fundamentalmente a través del comportamiento de sus electrones (e⁻). Los electrones ocupan distintos niveles de energía, y cada nivel, que forma una "banda", solo puede contener un máximo de dos electrones (principio de exclusión de Pauli).

Conductividad

La conductividad es la capacidad de un cuerpo para permitir el paso de la corriente eléctrica. Esta propiedad se ve afectada por varios factores:

• Temperatura (T): Un aumento en la temperatura provoca una mayor vibración de los átomos, lo que reduce la movilidad de los electrones y, por tanto, disminuye la conductividad. Este fenómeno incrementa