sistemas de coordenadas y van de graff

















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Sistemas de Coordenadas Ortogonales.

¿Por qué se debe utilizar los diferentes tipos de sistemas de coordenadas?

Los diferentes tipos de coordenadas se deben utilizar dependiendo del comportamiento que tenga el campo de estudio. Con esto no se restringe el uso de cada sistema de coordenada en cada campo, simplemente, es más conveniente usarel sistema adecuado al comportamiento de dicho campo. Por ejemplo es mejor optar por un eje de coordenadas esférico cuando se trata del estudio de las ondas de una antena de radio frecuencia ya que la expansión de la onda es hacia todas las direcciones así como es el crecimiento de una esfera.
El uso de cada sistema de coordenadas en el campo correcto nos puede facilitar el análisis de dichoestudio.
¿Dónde se debe utilizar los sistemas de coordenada en el electromagnetismo?

Cada uno de estos tipos de ejes de coordenadas tiene su diferente campo de estudio:
Coordenadas cartesianas:
Este sistemas de coordenadas es utilizado para la ubicación de cargas puntuales como se muestra en la figura 1, ya que es el más sencillo y cómodo de trabajar.

Figura Esta figuramuestra 3 cargas organizadas linealmente, relacionándolas con la carga equivalente en el punto P .

Coordenadas esféricas:
‘‘El sistema de coordenadas esféricas es especialmente útil en problemas donde hay simetría alrededor de un punto, y el origen se pone en ese punto’’. Estas coordenadas son utilizadas mayormente en campo de estudios de antenas de radiofrecuencia, radiación de señales wireless, etc. Cada una de estas tiene un crecimiento circular, es decir, hacia todas las direcciones.

Figura El gráfico muestra un ejemplo del método de ondas parciales .
Coordenadas cilíndricas:
‘‘Las coordenadas cilíndricas son útiles en problemas que tienen simetría alrededor de un eje, en ese caso se selecciona el eje z demanera que coincida con el eje de simetría’’. El eje de coordenadas cilíndricas es usualmente manejado en el momento de trabajar con líneas de transmisión de energía eléctricas ya que la forma de propagación y viajes de dichas ondas son en forma cilíndricas.

Figura Imagen de demostración del campo magnético (B).

Generador de Van de Graff

El generador de Vander Graaff es un aparato utilizado para crear grandes voltajes. En realidad es un electróforo de funcionamiento continuo.
Se basa en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción de carga. Este efecto es creado por un campo intenso y se asocia a la alta densidad de carga en las puntas.
El primer generador electrostático fue construido por Robert Jamison Van der Graaff en el año1931 y desde entonces no había sufrido modificaciones sustanciales.
Existen dos modelos básicos de generador:
El que origina la ionización del aire situado en su parte inferior, frente a la correa, con un generador externo de voltaje (un aparato diferente conectado a la red eléctrica y que crea un gran voltaje).
El que se basa en el efecto de electrización por contacto. En este modelo el motorexterno solo se emplea para mover la correa y la electrización se produce por contacto. Podemos moverlo a mano con una manivela y funciona igual que con el motor.

En los dos modelos las cargas creadas se depositan sobre la correa y son transportadas hasta la parte interna de la cúpula donde, por efecto Faraday1, se desplazan hasta la parte externa de la esfera que puede seguir ganando más y máshasta conseguir una gran carga.


En la figura, se muestra un esquema del generador de Van de Graaff. Un conductor metálico hueco A de forma aproximadamente esférica, está sostenido por soportes aislantes de plástico, atornillados en un pie metálico C conectado a tierra. Una correa o cinta de goma (no conductora) D se mueve entre dos poleas E y F. La polea F se acciona mediante un motor...