Elaboracion De Una Hornilla Porinduccion

INTRODUCCIÓN

Para todos nos resulta cómodo sentarnos frente a un televisor, coger su mando y encenderlo, cambiar de canal, entre otras operaciones; de igual forma que a un obrero de un taller le resultaría familiar encender cualquier equipo o máquina.

El mundo entero día a día está en constante lucha contra elementos que causen contaminación ambiental, es por eso que países responsables en todo el mundo, están adoptando normas de vida que influyan significativamente en la reducción de la dicha contaminación.

También sabemos que las fuentes de energía no renovables, son fuentes que una vez agotadas, desaparecen, como el aceite, carbón, gas natural, etc, y las personas dependen de estas fuentes en sus necesidades básicas como cocinar, calefacción, transporte, etc., las cuales son cada vez más escasas.

Ante estos problemas, se deben encontrar otras y diferentes fuentes de energías

Es por esto que muchos científicos e inventores han invertido infinidad de horas en investigaciones sobre una rama de la Física: EL ELECTROMAGNETISMO, sobre los que se sustenta los principios de funcionamiento de determinados dispositivos eléctricos y electrónicos que posibilitan las operaciones antes enunciadas y obtener otro tipo de energías utilizadas en los hogares de todo el mundo.

El objetivo del presente trabajo es analizar cómo, por medio de la aplicación de los principios del electromagnetismo, sepueden construir dispositivos que tengan una repercusión muy positiva e importante en el desarrollo social y económico de las personas en nuestros días.

Es por eso que hemos tenido la acertada iniciativa de construir una hornilla básica que nos demuestre el calentamiento por inducción electromagnética, y así, dejar plasmadas las bondades y beneficios que presentarán cuando éstas se empiecen a comercializar.

Esto con el objetivo particular de aplicarlo al diario vivir de las personas y poder mejorar su estilo de vida.

Objetivo General:

“Demostrar el calentamiento por inducción electromagnética en la construcción básica de una hornilla por inducción”.

Objetivos Específicos:

 Analizar los principios del electromagnetismo y sus aplicaciones.

 Mencionar los tipos de materiales que se pueden someter a este procedimiento.

 Explicar el calentamiento por inducción electromagnética.

 Comprobar que se cumplen los principios del electromagnetismo en la construcción de la hornilla.

CAPÍTULO I

1. ELECTRICIDAD

1.1. DEFINICIÓN

Es la categoría de fenómenos físicos originados por la existencia de cargas eléctricas y por la interacción de las mismas. Cuando una carga eléctrica se encuentra estacionaria, o estática, produce fuerzas eléctricas sobre las otras cargas situadas en su misma región del espacio; cuando está en movimiento, produce además efectos magnéticos.

Los efectos eléctricos y magnéticos dependen de la posición y movimiento relativos a las partículas con carga. En lo que respecta a los efectos eléctricos, estas partículas pueden ser neutras, positivas o negativas.

GRÁFICO N° 1

Atracción y repulsión de las cargas

La electricidad se ocupa de las partículas cargadas positivamente, como los protones, que se repelen mutuamente, y de las partículas cargadas negativamente, como los electrones, que también se repelen mutuamente.

En cambio, las partículas negativas y positivas se atraen entre sí. Este comportamiento se resume diciendo que las cargas del mismo signo se repelen y las cargas de distinto signo se atraen.

GRÁFICO N° 2

Atracción y repulsión de las cargas

1.2. ELECTROSTÁTICA

Es la rama de la Física que estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en reposo, sabiendo que las cargas puntuales son cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables frente a otras dimensiones del problema. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.

Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes de Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación, y permitieron demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobiernan los fenómenos magnéticos pueden ser estudiadas en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.

Una manifestación habitual de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios que, de acuerdo con el principio de acción y reacción, ejercen la misma fuerza eléctrica uno sobre otro. La carga eléctrica de cada cuerpo puede medirse en culombios. La fuerza entre dos partículas con cargas q1 y q2 puede calcularse a partir de la ley de Coulomb: F = K (q1.q2) / r2; según la cual la fuerza es proporcional al producto de las cargas dividido entre el cuadrado de la distancia que las separa. La constante de proporcionalidadK depende del medio que rodea a las cargas, en el SI de unidades tiene un valor de:

K= 8.98 x 109 N.m2/C2

GRÁFICO N° 3

Demostración de la Ley Coulomb

El culombio o coulomb (símbolo C) es la unidad derivada del sistema internacional para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor del físico francés Charles-Agustín de Coulomb.

Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.

En principio, el culombio sería definido en términos de cantidad de veces la carga elemental. El culombio puede ser negativo o positivo. El culombio negativo equivale a 6,241 509 629 152 650×1018 veces la carga de un electrón. El culombio positivo se obtiene de tener un defecto de electrones alrededor a 6,241 509 629 152 650×1018, o una acumulación equivalente de cargas positivas.

También puede expresarse en términos de capacidad y voltaje, según la relación:

Toda partícula eléctricamente cargada crea a su alrededor un campo de fuerzas. Este campo puede representarse mediante líneas de fuerza que indican la dirección de la fuerza eléctrica en cada punto. Para mover otra partícula cargada de un punto a otro del campo hay que realizar trabajo. La cantidad de energía necesaria para efectuar ese trabajo sobre una partícula de carga unidad se conoce como diferencia potencial entre ambos puntos. Esta magnitud se mide en voltios.

La Tierra, un conductor de gran tamaño que puede suponerse sustancialmente uniforme a efectos eléctricos, suele emplearse como nivel de referencia cero para la energía potencial. Así, se dice que el potencial de un cuerpo cargado positivamente es de tantos voltios por encima del potencial de la tierra, y el potencial de un cuerpo cargado negativamente es de tantos voltios por debajo del potencial de la tierra.

1.2.1. CARGAS ELÉCTRICAS

La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a su vez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética.

Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva. Es decir, la suma algebraica de cargas positivas y negativas presente en cierto instante no varía.

La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, a los electrones se les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienen carga positiva: +1 o +e. A los quarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o ±2/3, aunque no se han podido observar libres en la naturaleza.

El Electroscopio es un instrumento cualitativo empleado para demostrar la presencia de cargas eléctricas.

GRÁFICO N° 4

Electroscopio

En la figura N° 4 se muestra el instrumento tal como lo utilizó por primera vez el físico y químico británico Michael Faraday. El electroscopio está compuesto por dos láminas de metal muy finas (a, a_) colgadas de un soporte metálico (b) en el interior de un recipiente de vidrio u otro material no conductor (c). Una esfera (d) recoge las cargas eléctricas del cuerpo cargado que se quiere observar; las cargas, positivas o negativas, pasan a través del soporte metálico y llegan a ambas láminas. Al ser iguales, las cargas se repelen y las láminas se separan. La distancia entre éstas depende de la cantidad de carga.

Pueden utilizarse tres métodos para cargar eléctricamente un objeto:

1) Contacto con otro objeto de distinto material seguido por separación.

2)Contacto con otro cuerpo cargado.

3)

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