Universid ad Latina Campùs Heredia
Fisica
Laboratorio de Fisica Introductoria
Acelerador magnetico o rifle de Gauss
Integrantes:
Jose Pablo ola!os "odrigue# $$ %&'(&%%&')(
*avid "odrigue# Gutierre# $$ %&'(&%%&&%'
"oeric+ *uran ,ontero $$ %&'(&%%&%-'
Pablo "o.as "amire# $$ %&'(&%%&/-'
Profesor Henr0 Francisco arrantes
II Cuatrimestre %&'(
Introducción: 1l arma de Gauss est2 compuesta por un carril3 por el cual el pro0ectil sale disparado con gran velocidad3 con las bobinas conductoras alrededor de dic4o carril3 la energ5a 6ueda almacenada en los imanes3 normalmente con condensadores del alto volta.e como el de nosotros3 al igual 6ue dise!ada para la r2pida descarga de energ5a 4acia el pro0ectil7 1n la ma0or5a de casos se utili#a un diado para proteger los componentes 6ue llegan a ser sensibles a la polaridad 8como los semiconductores9 6ue causan da!os debido a la inversin de la polaridad7 1;isten dos tipos principales de ca!n
resis7 La 4ist>resis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades en ausencia del est5mulo 6ue la 4a generado7 A los electroimanes les lleva un tiempo determinado en alcan#ar la potencia m2;ima del pro0ectil3 de esta manera el suministro de energ5a debe de comen#ar a funcionar antes de 6ue el pro0ectil llegue al im2n 0a determinado7 La denominacin ?ca!n Gauss? proviene de Carl Friedric4 Gauss3 6ui>n formul las demostraciones matem2ticas del efecto electromagn>tico usado por los ca!ones Gauss7 Jo4ann Carl Friedric4 Gauss nace en runs@ic+ el & de abril de 'BBB3 fue un gran intelectual3 matem2tico3 astrnomo 0 f5sico alem2n 6ue contribu0 significativamente en muc4os campos3 de la ciencia3 las matem2ticas 0 el magnetismo7 Considerado el pr5ncipe de los matem2ticosD 0 el matem2tico m2s grande desde la antigEedadD3 Gauss 4a tenido una influencia notable en muc4os campos de la matem2tica 0 de la ciencia3 0 es considerado uno de los matem2ticos 6ue m2s influencia 4a tenido en la Historia7 Adem2s de plantear grandes postulados en el 2rea de del magnetismo 0 electromagnetismo7
Tema: Funcionamiento 0 operacin de ca!n de Gauss7
Problema: Cmo se da el funcionamiento del ca!n de gauss 0 6ue fenmenos f5sicos influ0en en este
Objetivo General: Conocer cmo funciona el ca!n de Gauss 0 los fenmenos electromagn>ticos causados por las diferencias de corriente 0 el volta.e
Objetivos específicos: •
• •
Comprender el funcionamiento de un campo el>ctrico generado por los condensadores 0 la fuer#a de la energ5a 6ue estos e.ercen sobre una bobina7 Construir el ca!n para demostrar su funcionamiento Anali#ar los datos obtenidos 0 4acer un balance general
Marco teórico Electromagnetismo7 1s la rama de la f5sica 6ue se encarga del estudio de fenmenos el>ctricos 0 magn>ticos7 Campo eléctrico7 1l campo el>ctrico se define como la fuer#a el>ctrica por unidad de carga7 La direccin del campo se toma como la direccin de la fuer#a 6ue e.ercer5a sobre una carga positiva de prueba7 1l campo el>ctrico est2 dirigido radialmente 4acia fuera de una carga positiva 0 radialmente 4acia el interior de una carga puntual negativa
Campo magnético7 1s una regin del espacio en la cual una carga el>ctrica puntual de valor A3 6ue se despla#a a una velocidad 3 sufre los efectos de una fuer#a perpendicular 0 proporcional tanto a la velocidad 3 como al campo A7 e trata de un campo 6ue e.erce fuer#as 8denominadas magn>ticas9 sobre los materiales7 Al igual 6ue el campo el>ctrico tambi>n es un campo vectorial3 pero 6ue no produce ning=n efecto sobre cargas en reposo 8como s5 lo 4ace el campo el>ctrico en dnde las acelera a trav>s de la fuer#a el>ctrica97 in embargo el campo magn>tico tiene influencia sobre cargas el>ctricas en movimiento7 i una carga en movimiento atraviesa un campo magn>tico3 la misma sufre la accin de una fuer#a 8denominada fuer#a magn>tica97 1sta fuer#a no modifica el mdulo de la velocidad pero s5 la tra0ectoria 8ver fuer#a magn>tica97 obre un conductor por el cual circula electricidad 0 6ue se encuentra en un campo tambi>n aparece una fuer#a magn>tica7 1l campo magn>tico est2 presente en los imanes7 Por otro lado3 una corriente el>ctrica tambi>n genera un campo magn>tico
La ley de Gauss. La le0 de Gauss es una le0 general3 6ue se aplica a cual6uier superficie cerrada7 1s una 4erramienta importante puesto 6ue nos permita la evaluacin de la cantidad de carga encerrada3 por medio de una cartograf5a del campo sobre una superficie e;terior a la distribucin de las cargas7 Para geometr5as con suficiente simetr5a3 se simplifica el c2lculo del campo el>ctrico7 1s el flu.o el>ctrico total fuera de cual6uier superficie cerrada es directamente proporcional a la carga neta encerrada dentro de la superficie imaginaria7 1l flu.o del campo el>ctrico a trav>s de cual6uier superficie cerrada es igual a la q
carga
ε ο
contenida dentro de la superficie3 dividida por la constante
7 1sta
le0 nos sirve para encontrar los campos el>ctricos generados por una distribucin de carga el>ctrica 6ue aprovec4a las propiedades geom>tricas del sistema7
Bibliografía: J J Connor K 1 F "obertson7 8'))(97 Jo4ann Carl Friedric4 Gauss7 Junio ''3 %&'(3 de Universit0 of t Andre@s3 cotland itio @eb: 4ttp:$$@@@< groups7dcs7st
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