Electricidad y magnetismo

Electricidad y magnetismo - Búsqueda de Google

Paola, Carlos Alejandro; De Vito, María Alejandra; Dirani, Lorena Daniela. Electricidad y magnetismo. Editorial de la Universidad Nacional de La Plata (EDULP), 2019. ISBN: 978-950-34-1799-7
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Este es un libro introductorio al electromagnetismo con los siguientes contenidos: electrostática y magnetostática en el vacío, campos dependientes del tiempo en el vacío (formulación maxwelliana básica), aspectos básicos sobre circuitos eléctricos en regímenes estacionarios y transitorios, propiedades electromagnéticas de los medios materiales, ondas electromagnéticas, óptica geométrica y óptica física.

La Galaxia Musical: Las redes de Kirchoff

Bienvenido a La Galaxia Musical. Todos los viernes en Vasos Comunicantes. 

Escucha y disfruta!!


Los condensadores se han unido a las bobinas,
sufro en propias carnes sus descargas asesinas.
Estoy siendo acorralado por 200 resistencias,
en el mundo del amperio ya no existe la clemencia.

[VIDEO] 

La canción Las redes de Kirchoff apareció en el álbum “Submarines a Pleno Sol”, publicado en 1987 por la banda de rock  “Los Nikis”. La canción escrita por los de Algete sirve de homenaje al físico alemán Gustav Kirchhoff, cuyas contribuciones en el campo de los circuitos eléctricos o la óptica entre otras materias supusieron un gran avance. 

“Estos transistores no son como los de antes,
un zumbido raro toda la primera parte.
¿Qué demonios ha pasado, que mi Sanyo no funciona?
Ahora que el Madrid ganaba por 3-0 al Barcelona.

Fuera los tornillos, ya está abierta la carcasa,
pero me han pillado con las manos en la masa.
¿Quién me manda andar hurgando en mi pobre transistor?
He caído como un tonto en las redes de Kirchoff.
En las redes de Kirchoff, en las redes de Kirchoff,
En las redes de Kirchoff, en las redes de Kirchoff.

Los condensadores se han unido a las bobinas,
sufro en propias carnes sus descargas asesinas.
Estoy siendo acorralado por 200 resistencias,
en el mundo del amperio ya no existe la clemencia.

Cuando le has enfurecido, un circuito no perdona.
No podré volver a ver ni al Madrid ni al Barcelona.
¿Quién me manda andar hurgando en mi pobre transistor?
He caído como un tonto en las redes de Kirchoff.
En las redes de Kirchoff, en las redes de Kirchoff,
En las redes de Kirchoff, en las redes de Kirchoff.”

En un tono irónico y satírico Joaquín Rodríguez Fernández, autor de la letra, se acuerda de Kirchhoff y lamenta su falta de conocimientos físicos a la hora de intentar solucionar el problema de su televisión, la cual no le permite ver en las condiciones deseadas el partido de fútbol. ¿Pero quién es Kirchhoff y qué tiene que ver con el televisor?

Gustav Kirchhoff fue un físico alemán (1824), inventor del espectroscopio y descubridor ,junto con Robert Bunsen, del Rubidio y el Cesio. Pero sus verdaderas contribuciones se pueden resumir en cinco leyes: las tres leyes de la espectroscopía de Kirchhoff, pionera de la posterior mecánica cuántica; y las dos leyes de Kirchhoff de la electricidad.

Kirchhoff, Los Nikis y Una Televisión - Hidden Nature

Dado que el problema que tenían Los Nikis con su televisión era más bien producto de la electricidad (o presumiblemente de conservación de carga o energía, al referirse a bobinas y transistores en la letra de la canción), es justo recordar las dos leyes de la electricidad de Kirchhoff, que en definitiva afectan a todo circuito eléctrico (un televisor no deja de ser un circuito eléctrico, aunque un poco especial y complejo):

1ª ley de Kirchhoff (o de nudos): La suma de corrientes que entran a un nudo es igual a la que salen, es decir, las corrientes entrantes y salientes en un nudo suman 0. Para un metal, equivale a decir que los electrones que entran a un nudo en un instante dado son numéricamente iguales a los que salen. En definitiva, los nudos no acumulan cargas.

2ª ley de Kirchhoff (o de mallas): La suma de caídas de tensión en un tramo que está entre dos nudos es igual a la suma de caídas de tensión de cualquier otro tramo que se establezca entre dichos nudos.

Para diseñar cualquier circuito eléctrico (bien sea analógico o digital), los ingenieros electricistas deben ser capaces de predecir las tensiones y corrientes de todo el circuito. Sin embargo, un circuito que contiene componentes electrónicos, es decir un circuito electrónico, forma generalmente redes no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejas y pueden necesitarse otras leyes o teoremas complementarios. No obstante, la aplicación de estas leyes dará como resultante un sistema de ecuaciones que puede resolverse “fácilmente” de forma algebraica.

Kirchhoff, Los Nikis y Una Televisión - Hidden Nature
Ley de nodos de Kirchhoff. Así, la corriente que pasa por un nodo es igual a la que sale del mismo. Luego i1+i4 = i1+i3

Así, que Los Nikis consiguieran arreglar su televisión “a tontas y a locas” durante el descanso del encuentro de fútbol se antoja harto difícil, y menos si ignoraban estas sencillas leyes. No obstante, las leyes son sencillas de entender, lo difícil radica en extrapolar estas leyes a la vida real cuando apenas se sabe lo que se está viendo . Y tuvieron que ser Los Nikis los que de modo modesto y con su particular desvergüenza quienes rememoraran a Kirchhoff, aunque sólo de manera coyuntural. ¡Todo sea por arreglar la televisión!

 

 

Desarrollos tecnológicos en el campo de la termoelectricidad

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Materials Processing and Crystal Growth for Thermoelectrics. George S. Nolas (Ed.). MDPI Books (2019). ISBN 978-3-03897-589-2 (PDF). https://doi.org/10.3390/books978-3-03897-589-2.
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La creciente conciencia pública ha dado lugar a un consenso sobre el hecho de que las nuevas tecnologías para las energías renovables debe ser alcanzadas en un futuro cercano. Esto ha llevado a centrarse en varias soluciones diferentes a este problema. La termoelectricidad puede jugar un papel en este sentido, y es una tecnología que sigue siendo de interés. Los dispositivos termoeléctricos son especialmente atractivos ya que no tienen partes móviles, son muy confiables y permiten una amplia gama de aplicaciones, desde aplicaciones industriales hasta aplicaciones de consumo.

Con el fin de convertir eficientemente la energía utilizando termoelectricidad, hay ciertas propiedades de los materiales que son aconsejables. Esto incluye una alta conductividad eléctrica, σ, para mantener una alta corriente de carga, un alto coeficiente Seebeck, S, para mantener una alta caída de voltaje, y una baja conductividad térmica, κ, para mantener el degradado de temperatura.

El rendimiento de un dispositivo termoeléctrico se caracteriza por la figura de mérito, un parámetro sin dimensión definido como ZT = S 2σ/κ, donde T es la temperatura absoluta. En igualdad de todos los demás aspectos, los materiales con mayores valores de ZT dan como resultado una mayor eficiencia termoeléctrica.
dispositivos.

Por lo tanto, la investigación de nuevos materiales es esencial. Esperamos que los temas contenidos en este volumen proporcionen una referencia concisa a algunas de las investigaciones actuales en el campo de la investigación de materiales termoeléctricos.

 

Plasma en combustión: producción y suministro de electricidad a partir de energía de fusión.

Final Report of the Committee on a Strategic Plan for U.S. Burning Plasma Research

Final Report of the Committee on a Strategic Plan for U.S. Burning Plasma Research (2018). Consensus Study Report. Washington: Academic Press. https://doi.org/10.17226/25331
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Tras décadas de investigación científica, incluida la exitosa producción de la fusión de 11 MW en el experimento del reactor de prueba de fusión Tokamak en Estados Unidos y 16 MW en la junta El Tokamak Europeo en el Reino Unido, se formalizó en París, con la firma del Acuerdo sobre el Establecimiento del Organización Internacional de la Energía de Fusión ITER para la Ejecución Conjunta del Proyecto ITER en Noviembre de 2006, un acuerdo internacional para construir y operar un Tokamak en llamas de plasma 

Los signatarios del acuerdo ITER: los Estados Unidos, China y la Unión Europea, La India, el Japón, la República de Corea y la Federación de Rusia están construyendo el mayor centro de investigación y desarrollo del mundo de investigación científica internacional, llamado ITER. Cuando la construcción esté terminada, los científicos compartirán en el funcionamiento y los resultados del ITER:  crear, estudiar y controlar el plasma en combustión; y demostrar la fusión producción de energía por lo menos 10 veces mayor que la energía necesaria para mantener el plasma. Esta será un logro científico y técnico y un paso crítico hacia la producción y suministro de electricidad a partir de energía de fusión.

 

Electrical Power and Energy Systems

Electrical Power and Energy Systems for Transportation Applications
Paul Stewart and Chris Bingham (Eds.)
Pages: XX, 572
Published: 17 February 2017

Abstract

Electrical power and energy systems are at the forefront of application developments in renewable energy, smart grids, electric aircrafts, electric and hybrid vehicles and much more. The associated technologies and control methods are crucial to achieving global targets in energy efficiency and low-carbon operations, and will also contribute to key areas such as energy security. The greatest challenges occur when we combine new technologies at large-scale and often complex system level. The Special Edition will cover theoretical developments with special emphasis on applications in electrical power and energy systems. Topics covered include: Renewable Energy Systems: Energy management; hybrid systems; distributed systems; renewable sources and integration; transient energy storage, charging networks.Electrical Machines, Drives and Applications: AC and DC machines and drives; multiscale systems modeling; remote monitoring and diagnosis; electric and hybrid vehicles; energy conversion, vehicle to grid interaction. Power Electronic Systems: Converters and emerging technologies; modeling simulation and control; power factor correction; power supplies; active filters; reliability and fault tolerance.Electrical Power Generation Systems: Modeling and simulation of electrical power systems; load management; power quality; distribution reliability; distributed and islanded power systems, sensor networks, communication and control.Electrical Power Systems Modeling and Control: Modeling and control methodologies and applications; intelligent systems; optimization and advanced heuristics; adaptive systems; robust control.