Examen 07
Gómez Flores Rodrigo
06/Noviembre/2013
Examen 07-A
Dielectricos, son materiales que impiden el movimiento de una carga a traves de ellos, por lo tanto son malos conductrores y se usan como aislantes, es necesario recalcar que todos lo materiales dielectricos son aislantes, pero no todos los materiales aislates son dielectricos. Este tipo de materiales se utilizan en condensadores para separar fisicamente sus placas y para incrementar su capacidad al disminuir el campo eléctrico y por tanto la diferencia de potencial entre las mismas. La constante dielectrica es la que describe el comportamiento de este tipo de materialesen un campo eléctrico y permite explicar, tanto el aumento de la capacidad de un condensador, así como el indice de refracción de una material transparente. (Ejemplos: la cera, el pael, la madera seca).
En base en la constante dielectrica los materiales se clasifican en
Material lineal, isótropo y no homogeneo
Material lineal, anisótropo y no homogeneo
Piezoelectricos, la piezoelectricidad (del griego
“piezein”, “apretar”) es un fenómeno presente en ciertos cristales, que al
ser sometidos a tensiones mecánicas se polarizan eléctricamente, dando lugar
a una diferencia de potencial y la aparición de cargas eléctricas en
su superficie. Este fenómeno también se presenta invertido, es decir, los
cristales se deforman al ser sometidos a un campo eléctrico. Los materiales
piezoeléctricos más conocidos son el cuarzo, la sal de rochelle, el rubidio y
diversos cerámicos. Los materiales piezoeléctricos se utilizan en una serie de
aplicaciones tecnológicas, desde encendedores hasta altavoces, transformadores
y guitarras acústicas.
Ferroelectricos, los materiales ferroeléctricos
presentan una serie de propiedades que les hace apropiados para un gran número
de aplicaciones. Estos materiales presentan dos estados de polarización de
igual energía entre los que se puede transitar mediante la aplicación de un
campo eléctrico externo, convirtiéndolos en materiales muy atractivos para su
utilización en memorias RAM.
Los
materiales ferroeléctricos presentan birrefringencia (dos índices de
refracción) y fuertes efectos electrópticos y ópticos no lineales
Examen 07-B
Diamagneticos, Una forma sencilla de explicar el diamagnetismo
es decir que se trata de una propiedad de la materia resultado de aplicar la
ley de Lenz a escala atómica. Según la teoría electromagnética, siempre que
varía el flujo magnético se genera una corriente inducida y según la ley de
Lenz "el sentido de las corrientes inducidas es tal que con sus acciones
electromagnéticas tienden a oponerse a la causa que las produce". Todos los
átomos contienen electrones que se mueven libremente y cuando se aplica un
campo magnético exterior se induce una corriente superpuesta cuyo efecto
magnético es opuesto al campo aplicado. Otra forma de explicar el diamagnetismo
es a partir de la configuración electrónica de los átomos o de los sistemas
moleculares. De esta forma, el comportamiento diamagnético lo presentan
sistemas moleculares que contengan todos sus electrones apareados y los
sistemas atómicos o iónicos que contengan orbitales completamente llenos. Es
decir los espines de los electrones del último nivel se encontrarán apareados.
El diamagnetismo se presenta en todos los sistemas aromáticos (por ejemplo, el
benceno y sus derivados) en los que aparece un anillo de 4n + 2 electrones B
conjugados.
Paramagneticos, Son materiales en los
cuales los átomos sí tienen momento magnético. Sin embargo, en ausencia de un
campo magnético externo los espines individuales apuntan en direcciones
diversas, de manera que sus contribuciones individuales se anulan; como consecuencia,
no se observa un campo magnético resultante. Si se aplica un campo externo,
entonces los espines se orientan ligeramente, dando como resultado una
imantación en la dirección del campo aplicado. Todos los materiales magnéticos
se comportan como paramagnetos cuando se encuentran a una temperatura alta, se
dice entonces que se encuentran en su fase
paramagnética. Este comportamiento se debe a que a temperaturas altas
los factores externos dominan sobre los internos, por lo cual el tipo de
interacciones entre los espines pierde importancia.
Ferromagneticos,
La histéresis magnética si al magnetizar un ferromagneto
éste mantiene la señal magnética tras retirar el campo magnético que la ha
inducido. También se puede encontrar el fenómeno en otros comportamientos electromagnéticos,
o los elásticos. La histéresis magnética, es el fenómeno que permite el
almacenamiento de información en los Plato (disco duro) de los discos duros o flexibles
de los ordenadores: el campo induce una magnetización, que se codifica como un 0
o un 1 en las regiones del disco. Esta codificación permanece en ausencia de
campo, y puede ser leída posteriormente, pero también puede ser invertida
aplicando un campo en sentido contrario. Para poder conocer el ciclo de
histéresis de un material, se puede utilizar el magnetómetro de Köpsel, que se
encarga de proporcionarle al material ferromagnético los cambios senoidales de
la corriente eléctrica para modificar el sentido de los imanes.
Charles Proteus Steinmetz en 1892 descubrió la
histéresis magnética, el fenómeno en virtud del cual los electroimanes cuyo
núcleo es un material ferromagnético (como el hierro) no se magnetizan al mismo
ritmo que la corriente variable que pasa por sus espiras, sino que existe un
retardo. Cuando el campo magnetizante es nulo, el núcleo mantiene una densidad
de flujo magnético remanente. Este fenómeno da lugar a pérdidas de energía, que
se disipa en forma de calor.
Para entender la histeresis se usa una grafica que es la siguiente:
Con la imagen anterior podemos explicar el fenomeno de histéresis, si aplicamos un campo eléctrico partiendo de lpunto A y lo aumentamos hasta llegar al punto B y lo comenzamos a disminuir llegamos al punto C. De esta forma podemos ver que el material queda con una polarización remanente sin aplicarle un campo electrico. Si le aplicamos un campo electrico en sentido contrario podemos ver que llegaremos al punto D, donde no existe una polarización del material y luego hasta el punto E. Después aquí comenzamos a disminuir el campo eléctrico aplicado y llegamos al punto F, punto en el que no hay campo electrico aplicado y sin embargo tenemos una polarización remanente, si aumentamos nuevamente el campo eléctrico llegamos al punto G sin polarización y luego llegando a B nuevamente. En este gráfico es muy importante marcar dos puntos que son de gran importancia, el punto C y F notemos que estos dos puntos carecen de campo electrico aplicado, sin embargo el material queda polarizado. Esto es de gran importancia ya que dependiendo de el campo electrico que le apliquemos, nos dara una información u otra, podiendo guardar información.
La histéresis es muy util ya que con ella se pueden llevar a cabo el almacenamiento de infromación en discos durosy aunque no solo se aplica a este accesorio de la computadora, si no también en otros como la memoria RAM.
Examen 07-D
Permitividad electrica, describe como un campo electrico afecta y es afectado en un medio. La permitividad esta determinada por la tendencia de un material a polarizarse ante la aplicación de un campo eléctrico y de esta forma anular parcialmente el campo interno de un material.
Permeabilidad magnetica, en física se denomina permeabilidad magnética a
la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de
ella campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la inducción
magnética existente y la intensidad de campo magnético que aparece en el
interior de dicho material.
Opinion Personal
La histeresis me llamo mucho la atención, así como la clasificación de los diferentes materiales tanto como electricos y magneticos, principalmente porque como estudiante de química lo veo como algo para investigar y poder usar estos datos para nuevos materiales o mejores aplicaciones de los que ya hay
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