Los hornos microondas

Hoy vamos a hablar de los hornos microondas y antes de hablar de ellos voy a explicar brevemente lo que son las microondas:

Las microondas son ondas electromagnéticas con una longitud de onda entre 1 metro y 1 milímetro y un rango de frecuencia de 300 MHZ a 300GHZ.Una onda electromagnética es una perturbación del campo eléctrico y magnético que se propaga en cierta dirección a lo largo del tiempo .la mayoria de ondas que conocemos son ondas electromagneticas: ondas de radio, infrarrojos, microondas, rayos x, luz visible.todas estas sufren una variacion del campo electrico y magnetico, la diferencia entre ellas fundamental esta en la longitud de onda

En el dibujo se ve que la longitud de onda(distancia que separa a dos puntos que se encuentren en el mismo estado de vibración) oscila entre 1m y 1mm. Las microondas se utilizan hoy en dia para muchas cosas a parte de para calentar comida(wifi,bluetooth,tv,telefonia movil,radares, telescopios gps) las utilizamos para tantas cosas debido a que son unas ondas faciles d producir y tienen mayor energia que las ondas de radio ,viajan mas distancia sin perder energia)

Para mas informacion sobre las microondas podemos ver:http://es.wikipedia.org/wiki/Microondas

1. Funcionamiento del horno microondas

Este horno consiste en un transformador que pasa energia a un magneton ( pequeña cavidad metálica con un filamento caliente que emite electrones, un alto voltaje que los acelera y un poderoso imán que los hace girar por lo que genera una microonda emitida a 2,4GHZ) ,una guía de ondas y una cámara de cocción. La jaula de cocion es conocida como jaula de faraday y evita que las ondas se escapen al entorno . La puerta del horno generalmente es de vidrio pero tiene una red conductora para mantener el escudo. Los agujeros de la red de la puerta son muy grandes pero aun asi son mas pequeños que los 12 centimetros de longitud de onda de las microondas. De manera que la mayoria de radiacion microondas no puede escapar pero la luz visible si puede escapar y penetrar en ella (la longitud de onda es mucho menor).

podemos saber mas sobre el magneton en:

www.gallawa.com/microtech/magnetron.html

2.Como calientan la comida:

Los alimentos normalmente contienen moleculas de agua, y tienen la caracteristica de dipolo electrico, es decir poseen un extremo de carga positiva y otro de carga negativa.

El campo electromagnetico generado en un horno mueve microondas mueve las moleculas de agua en una direccion, pero nada mas moverse las moleculas en una direccion.el campo magnetico cambia de direccion (unas 2500millones de veces por segundo) con lo que las moleculas de agua rotan. Lo que produce calor por agitacion molecular.

Podemos ver mas informacion en

http://es.wikipedia.org/wiki/Horno_de_microondas

ahora en comentarios vamos a hablar sobre las cosas que ocurren con los microondas y me gustaria que cada uno dijera lo que opinase o sepa, cosas como:

Algo que no tenga moleculas de agua como un plato (solo) no se calienta.

Si se mete algo con agua sellado (como un huevo) explotara al convertirse lo de dentro en vapor.

Transformadores ideales

Un transformador es un dispositivo de corriente alterna que transforma voltajes, corrientes e impedancias. Normalmente consiste en dos o más bobinas acopladas magnéticamente a través de un núcleo ferromagnético común, como se ilustra en la figura:

Para la trayectoria cerrada en el circuito magnético trazado por el flujo magnético tenemos:

donde N1, N2 e I1, I2 son el número de vueltas y la corriente en los circuitos primario y secundario, respectivamente. El lado izquierdo de la ecuación anterior es la integral de línea cerrada del vector intensidad de campo magnético H alrededor del núcleo del transformador, consecuencia de la ley circuital de Ampère. Esto representa la fuerza magnetomotriz neta. De acuerdo con la ley de Lenz, la fuerza magnetomotriz inducida en el circuito secundario, N2i2, se opone al flujo magnético creado por la fuerza magnetomotriz en el circuito primario, N1I1.

El símbolo R del lado derecho de la ecuación denota la reluctancia del circuito magnético, la cual depende de la geometría y es inversamente proporcional a la permeabilidad del material del núcleo. Para el caso de los transformadores ideales suponemos que no hay flujo de fuga, y por tanto:


La razón de las corrientes en los devanados primario y secundario de un transformador ideal es igual a la inversa de la razón de transformación. La ley de Faraday nos dice que:

donde los signos apropiados de V1 y V2 se han tenido en cuenta por las polaridades indicadas en la figura. A partir de las ecuaciones anteriores tenemos que la relación de voltajes entre el devanado primario y secundario para un transformador ideal es igual a la razón de transformación.


Cuando el devanado secundario termina en una resistencia de carga, la carga efectiva vista por la fuente conectada al devanado primario es:

Cuando un flujo magnético variable con el tiempo fluye por el núcleo ferromagnético, se produce una fuerza electromotriz inducida de acuerdo con la ley de Faraday. Esta fuerza electromotriz inducida producirá corrientes locales en el núcleo conductor, normales al flujo magnético. Estas corrientes se denominan corrientes parásitas, y producen pérdida óhmica de potencia y generan calor local. Éste es el principio del calentamiento por inducción.

Para reducir las pérdidas por corrientes parásitas en aplicaciones de baja frecuencia-alta potencia es usar núcleos laminados, cada uno aislado de sus vecinos mediante una capa delgada de barniz u óxido. El recubrimiento aislante debe ser paralelo a la dirección del flujo magnético, para que las corrientes parásitas normales al flujo estén restringidas a las láminas.

Bibliografía:

Cheng, David K.. Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería.

Trenes de levitación Maglev

Los trenes Maglev se fundamentan en la energía electromagnética a partir del principio de atracción - repulsión entre dos campos magnéticos. Por un lado, la repulsión magnética permite elevar unos centímetros del suelo al tren, que va dotado con unos potentes electroimanes, que son a su vez repelidos por otros que se encuentran a lo largo de la vía.

Este fenómeno se explica a través del “efecto meissner” que explica la posibilidad de producir fuerzas magnéticas debido a la tendencia a expulsar un campo magnético externo que intenta penetrar en el interior de un superconductor. Esto quiere decir que si acercamos un imán a un superconductor, el superconductor genera una corriente en su interior que produce un campo magnético opuesto al producido por el imán, de forma tal que en el interior del superconductor el campo magnético total sea nulo. Si el campo magnético generado por el superconductor es suficientemente intenso, el imán podrá levitar.

Ventajas: su principal ventaja frente a un tren convencional es que su única resistencia es el aire.

- Velocidad muy alta, pudiendo alcanzar hasta los 650 Km/h. El motor se encuentra en la vía y no en el tren, haciendo que éste sea más ligero y permitiéndole alcanzar altas velocidades dependiendo del diseño.

- Muy seguro, ya que al poseer guías laterales el descarrilamiento es muy poco probable.

- Consumo de energía razonable.

- Sonoridad o nivel de ruido bajo.

- Contaminacion baja puesto que no funcionan con motores de combustión.

Inconvenientes:

- Altísimo coste de la infraestructura necesaria para la vía y el sistema eléctrico.

- No hay compatibilidad con las vías actuales de trenes.

- Poco recomendado para el transporte de carga pesada ya que el tren debe levitar.

En un estudio realizado por el Discovery Channel se ha demostrado la posibilidad de construir un túnel suspendido por encima del Océano Atlántico que recorra la distancia existente entre Nueva York y Londres en 54 minutos. Para ello, este túnel que tendría más de 5000 km y que se encontraría flotando por si mismo en el océano, tendría que albergar en su interior a un tren Maglev que viajase a una velocidad de 8050 km/h.

http://dsc.discovery.com/convergence/engineering/transatlantictunnel/interactive/interactive.html