1. a) Explique detalladamente qu es una mquina de Wimshurst. Adema haga esquemas ilustrativos al respecto.

La mquina de Wimshurst es un generador electrosttico de alto voltaje desarrollado entre 1880 y 1883 por el inventor britnico James Wimshurst (1832 - 1903). Tiene un aspecto distintivo con dos grandes discos a contra-rotacin (giran en sentidos opuestos) montados en un plano vertical, dos barras cruzadas con cepillos metlicos, y dos esferas de metal separadas por una distancia donde saltan las chispas. Se basa en el efecto triboelctrico, en el que se acumulan cargas cuando dos materiales distintos se frotan entre s.b) Explique detalladamente qu es un generador de Van de Graaf. Adema haga esquemas ilustrativos al respecto.

El generador de Van de Graaff es una mquina electrosttica que utiliza una cinta mvil para acumular grandes cantidades de carga elctrica en el interior de una esfera metlica hueca. Las diferencias de potencial as alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los cinco megavoltios. Las diferentes aplicaciones de esta mquina incluyen la produccin de rayos X, esterilizacin de alimentos y experimentos de fsica de partculas y fsica nuclear.

2. a) Explique detalladamente qu es el efecto corona. Adema haga esquemas ilustrativos al respecto.El efecto corona es un fenmeno elctrico que se produce en los conductores de las lneas de alta tensin y se manifiesta en forma de halo luminoso a su alrededor. Dado que los conductores suelen ser de seccin circular, el halo adopta una forma de corona, de ah el nombre del fenmeno.

El efecto corona est causado por la ionizacin del aire circundante al conductor debido a los altos niveles de tensin de la lnea. Al momento que las molculas que componen el aire se ionizan, stas son capaces de conducir la corriente elctrica y parte de los electrones que circulan por la lnea pasan a circular por el aire. Tal circulacin producir un incremento de temperatura en el gas, que se tornar de un color rojizo para niveles bajos de temperatura, o azulado para niveles altos. La intensidad del efecto corona, por lo tanto, se puede

cuantificar segn el color del halo, que ser rojizo en aquellos casos leves y azulado para los ms severos. b) Explique detalladamente qu es un pndulo elctrico. Adema esquemas ilustrativos al respecto.

Es un instrumento utilizado en los experimentos acerca de la existencia de cargas elctricas del cual se suspende una barra de algn material electrificado, el cual puede ser una barra de caucho cargada negativamente y a esta se la acerca una barra de vidrio con carga positiva y se podr observar que se atraen entre si. Sin embargo si a la barra de caucho que est suspendida se le acerca una barra del mismo material, caucho, cargada negativamente se podr observar que las dos barras se repelen. Este instrumento nos sirve para comprobar las diferentes polarizaciones de los materiales.

3. a) Por qu las lneas de fuerza deben formar un ngulo recto con las lneas equipotenciales cuando las cruzan? Explique detalladamente.Las superficies equipotenciales forman un ngulo recto con las lneas de fuerza; de otra forma el campo elctrico tendra componentes sobre la superficie equipotencial y por ende realizara trabajo sobre una partcula de prueba. Es obvio que esto no es posible por definicin. Entonces, sobre una superficie equipotencial el trabajo es nulo.

b) Si el potencial elctrico es constante a travs de una determinada regin del espacio. Qu puede decirse acerca del campo elctrico en la misma? Explique detalladamente.En la misma regin los campos elctricos deben ser iguales en magnitud, pues si hablamos de potenciales elctricos iguales, hablamos de un espacio en el que los puntos son equidistantes a la superficie de la carga, porque V=Kq/r. Sabiendo que K y q son constantes, y que la frmula del campo elctrico en un punto es E=Kq/r2, podemos afirmar que los campos sern iguales.

4. a) Cmo se realiza la medicin directa de la corriente elctrica? Explique detalladamente y haga los esquemas necesarios.Un galvanmetro es una herramienta que se usa para detectar y medir la corriente elctrica. Se trata de un transductor analgico electromecnico que produce una deformacin de rotacin en una aguja o puntero en respuesta a la corriente elctrica que fluye a travs de su bobina. Este trmino se ha ampliado para incluir los usos del mismo dispositivo en equipos de grabacin, posicionamiento y servomecanismos.

b) Cmo se realiza la medicin indirecta de la corriente elctrica? Explique detalladamente y haga los esquemas necesarios.Divides el voltaje entre la resistencia. Con un voltimetro. 5. Dado el cdigo de colores, hallar el valor de la resistencia:

a) Marrnnegronegrodorado

b) Rojonegroazulplata6. a) Explique detalladamente qu es un divisor de tensin libre de carga. Haga los respectivos esquemas.

b) Explique detalladamente qu es un divisor de tensin con carga. Haga los respectivos esquemas.

7. a) Cmo se calcula la tensin mxima que se puede aplicar al puente de Wheatstone, sin daar ni descalibrar las dcadas de resistencias? Explique detalladamente y haga los respectivos esquemas.La mxima resistencia que puede medirse con el circuito tipo puente es dependiente de los valores de las resistencias obtenidas por la distanciasen el hilo de tungsteno, el cual se debe medir (en longitud), esto es:

de esta ecuacin, se desprende que para que el valor de la resistencia RX logre su valor mximo, el valor de R1

debe ser lo ms grande posible, y que a su vez, el valor de L2y L1 deben ser lo ms grande y ms pequeo posible respectivamente, y ya que:

se deduce entonces que los valores de L2 y L1 son directamente proporcionales a la distancia medida en el hilo de tungsteno, esto es, cuando mayor sea dicha longitud, mayor ser la resistencia del mismo. Todo lo anterior se cumple desde el punto de vista matemtico, ya que desde el punto de vista fsico, debemos expresar que el valor del voltaje que entrega la fuente debe ser relativamente alto, en tanto que los valores de las resistencias no deben exceder un determinado rango, ya que de ser el valor de RX muy grande, ste puede actuar dentro del circuito como un aislante, de modo que el circuito quede abierto elctricamente.b) Cules son las ventajas y desventajas de usar el puente de Wheatstone? Por qu?

VENTAJAS

Los cambios en las resistencias se determinan normalmente mediante el puente de Wheatstone.

El puente de Wheatstone al formar parte de un circuito logra estabilizar en una nueva posicin de equilibrio a un transmisor de equilibrio de fuerzas con detector fotoelctrico .

El puente de Wheatstone de un Sensor LEL diseado para medir metano sirve para medir el calor liberado cuando se quema un gas inflamable en una perla cataltica. El aumento de temperatura provoca un cambio en la resistencia, que es medido y convertido a % de LEL.

El puente de Wheatstone de un Sensores LEL diseado para medir metano mide la diferencia entre la resistencia de ambos elementos. As, este sensor mide de forma eficaz el calor liberado cuando se quema un gas.El sensor tipo Strain Gauge esta compuesto de un puente Wheatstone y presenta las siguientes ventajas:

Sensor sin contacto fsico con el elemento de muelle, y por tanto, NO vulnerable a sobrecarga.

Resiste los picos de tensin relacionados con soldaduras.

Tiempo de reposo: Menos de un milisegundo, lo que significa que se pueden usar en sistemas dinmicos de pesaje

El sensor puente "Strain-Gauge" es prcticamente lineal en el rango nominal de la clula de carga.DESVENTAJAS

Pruebas realizadas por laboratorios independientes como TRW han demostrado que los sensores con puente de Wheatstone no poseen una sensibilidad adecuada para medir combustible de aviacin. Por ello, aunque su salida se aumente para proporcionar una baja respuesta del combustible de aviacin, los sensores con puente de Wheatstone no poseen la sensibilidad necesaria para medir los niveles de combustible de aviacin necesarios para proteger a los trabajadores que acceden a espacios reducidos As, un sensor LEL con puente de Wheatstone presenta un rango de imprecisin tres veces mayor que un PID (Rango de imprecisin del PID: 160 ppm)El sensor tipo Strain Gauge esta compuesto de un puente Wheatstone y presenta las siguientes desventajas:

Sensor muy vulnerable a sobre extensin, lo que no le permitevolver a su "cero original" y en el peor de los casos, se destruye

Destruccin del sensor en muchos casos con tan solo 50% desobre- carga.

Destruccin del sensor por vibraciones y/o choques.

Problemas con ruido elctrico y E.M.F. trmicos en clula ycables Destruccin del sensor con tensiones de soldadura,descarga elctrica y rayos.8. a) Explique detalladamente qu son las termorresistencias NTC. Haga esquemas al respecto.

b) Para las termorresistencias NTC cul es la ecuacin que gobierna la dependencia en funcin de la temperatura?9. Justifique la expresin (4) utilizando las leyes de Kirchoff.