Electromagnetisme. Suplement de Perspectiva escolar de abril 2000. 'Electromagnetismo. Suplemento de Perspectiva escolar de abril 2000'.

El suplemento Electromagnetismo tiene dos partes : 1) presenta una introducción teórica sobre geocampos, las aplicaciones biomédicas, las antenas, etc. 2) se centra en la experimentación que se puede practicar en el aula con el electromagnetismo a través de actividades aplicables en el currículum ordinario de ciencias de la naturaleza.

L'electromagnetisme. Realització de connexions elèctriques i d'altres tècniques del treball experimental. La seguretat en la manipulació de l'electricitat i la persistència en el treball. 'El electromagnetismo. Realización de conexiones eléctricas y otras técnicas del trabajo experimental. La seguridad en la manipulación de la electricidad y la persistencia en el trabajo'.

Crédito variable para el área de ciencias experimentales de la educación secundaria obligatoria. Se centra en la energía eléctrica y en sus maneras de transmisión. Desarrolla todo el contenido del crédito y incluye el siguiente material de refuerzo: orientaciones para el profesor sobre el desarrollo de las explicaciones y las actividades sobre los circuitos eléctricos, material para el alumno consistente en un cuaderno de actividades lúdicas a cerca de los circuitos eléctricos, unas orientaciones didácticas y un material para el alumno consistente en aplicaciones de los electroimanes. También aporta las actividades de evaluación.

Diseño e implementación de un divisor de potencia en banda dual con estructuras metamateriales basadas en CSRRs

L'electromagnetisme és una branca de la física que està en continu estudi. Fins a mitjans de la dècada dels 60 es pensava que, per a la propagació de les ones electromagnètiques fos possible, els medis propagatius havien de presentar una permitivitat dielèctrica i una permeabilitat magnètica simultàniament positives. No obstant, Victor G. Veselago va revolucionar la teoria electromagnètica amb la idea dels medis amb ε i μ negatives i va donar amb això origen als medis metamaterials. En el present treball s'estudiaran els principis físics en els que es fonamenten els metamaterials. Es veuran algunes de les seves característiques que els converteixen en medis exòtics i com aquestes poden ser utilitzades en el desenvolupament de dispositius amb prestacions difícils d'obtenir amb les tecnologies convencionals. A continuació s'aplicaran els conceptes tractats en el disseny d'un inversor d'impedàncies implementat mitjançant ressonadors en anells oberts complementaris. Aquest dispositiu, que presentarà un funcionament en banda dual, serà utilitzat en el posterior disseny d'un divisor de potencia. Finalment es realitzarà la implementació física del divisor de potencia dissenyat i es verificarà el seu correcte funcionament amb les mesures pertinents.

Diseño de inversores de impedancias de microondas compactos basados en metamateriales: aplicación a divisores de potencia

Recientemente ha surgido un nuevo campo de investigación en el área del electromagnetismo aplicado y de la ingeniería de microondas, basado en el control de las propiedades electromagnéticas de estructuras artificiales, conocidas como metamateriales. El objetivo principal de este proyecto es el estudio y control del comportamiento de estas estructuras artificiales, y su posterior aplicación para la síntesis de dispositivos compactos de microondas. En el primer capítulo se hace una introducción a los metamateriales en la que se exponen sus principales propiedades electromagnéticas, para finalmente presentar las líneas de transmisión zurdas que se suelen utilizar en el diseño de metamateriales. En el segundo capítulo se realiza un estudio de las propiedades y del funcionamiento de una celda metamaterial. Finalmente en el tercer capítulo se exponen diferentes dispositivos diseñados mediante la utilización de este tipo de celdas.

Disseny i implementació d'eines didàctiques per facilitar l'aprenentatge de principis de la física

Estudi de dues possibilitats de disseny i implementació d'eines didàctiques amb les biblioteques Physlets i Java3D, per a ser utilitzades en una pàgina web d'electromagnetisme. Com a resultat d'aquest estudi s'han desenvolupat dues aplicacions basades en el principi físic d'inducció magnètica i les seves aplicacions. L'estudi de les biblioteques Physlets i Java3D serveix per comprovar les seves virtuts i limitacions, i a la vegada sospesar la capacitat matemàtica de la primera amb les possibilitats gràfiques i disseny en 3D de la segona.

Electromagnetismo en medios materiales con monopolos magnéticos

Els monopols es defineixen, teòricament, com càrregues que generen camps amb divergència diferent de cero. Malgrat això, les entitats amb comportament mimètic al dels monopols magnètics, segueix sent compatible amb ∇·B=0, han estat detectades experimentalment en gels d’espín (‘spin-ices’). Aquesta aparent contradicció pot generar confusió i, per tant, requereix explicació. D’altra banda, s’estudien propietats duals del materials amb càrregues magnètiques efectives tals com la ‘magnetricity’ en els ‘spinices’ (conductivitat de les càrregues magnètiques davant un camp magnètic extern). Com una conseqüència de la magnetricitat, l’apantallament del camp magnètic en materials amb càrregues magnètiques és analitzat. Estudio la propagació d’ones electromagnètiques transversals en medis materials infinits i en plasmes magnètics diluïts davant la presència de camps elèctrics externs constants. Aquesta propagació és dual a la propagació d’ones en plasmes de càrregues elèctriques davant la presència de camps magnètics externs, constants. Finalment, estudio el frenat elèctric d’un conductor de càrregues magnètiques amb un efecte dual al frenat magnètic en conductors elèctrics.

PENELOPE-2008: A Code System for Monte Carlo Simulation of Electron and Photon Transport

The computer code system PENELOPE (version 2008) performs Monte Carlo simulation of coupledelectron-photon transport in arbitrary materials for a wide energy range, from a few hundred eV toabout 1 GeV. Photon transport is simulated by means of the standard, detailed simulation scheme.Electron and positron histories are generated on the basis of a mixed procedure, which combinesdetailed simulation of hard events with condensed simulation of soft interactions. A geometry packagecalled PENGEOM permits the generation of random electron-photon showers in material systemsconsisting of homogeneous bodies limited by quadric surfaces, i.e., planes, spheres, cylinders, etc. Thisreport is intended not only to serve as a manual of the PENELOPE code system, but also to provide theuser with the necessary information to understand the details of the Monte Carlo algorithm.

Numerical investigation of iso-spectral cavities built from trinagles

We present computational approaches as alternatives to a recent microwave cavity experiment by S. Sridhar and A. Kudrolli [Phys. Rev. Lett. 72, 2175 (1994)] on isospectral cavities built from triangles. A straightforward proof of isospectrality is given, based on the mode-matching method. Our results show that the experiment is accurate to 0.3% for the first 25 states. The level statistics resemble those of a Gaussian orthogonal ensemble when the integrable part of the spectrum is removed.

Motion of a classical charged particle

The Lorentz-Dirac equation is not an unavoidable consequence of solely linear and angular momenta conservation for a point charge. It also requires an additional assumption concerning the elementary character of the charge. We here use a less restrictive elementarity assumption for a spinless charge and derive a system of conservation equations that are not properly the equation of motion because, as it contains an extra scalar variable, the future evolution of the charge is not determined. We show that a supplementary constitutive relation can be added so that the motion is determined and free from the troubles that are customary in the Lorentz-Dirac equation, i.e., preacceleration and runaways.

Classical cross sections for relativistic spinning particles

We propose a definition of classical differential cross sections for particles with essentially nonplanar orbits, such as spinning ones. We give also a method for its computation. The calculations are carried out explicitly for electromagnetic, gravitational, and short-range scalar interactions up to the linear terms in the slow-motion approximation. The contribution of the spin-spin terms is found to be at best 10-6 times the post-Newtonian ones for the gravitational interaction.

Stochastic resonance in a system of magnetic particles

We show that a dispersion of monodomain ferromagnetic particles in a solid phase exhibits stochastic resonance when a driven linearly polarized magnetic field is applied. By using an adiabatic approach, we calculate the power spectrum, the distribution of residence times, and the mean first passage time. The behavior of these quantities is similar to the behavior of corresponding quantities in other systems where stochastic resonance has also been observed.

Stochastic resonance in a dipole

We show that the dipole, a system usually proposed to model relaxation phenomena, exhibits a maximum in the signal-to-noise ratio at a nonzero noise level, thus indicating the appearance of stochastic resonance. The phenomenon occurs in two different situations, i.e., when the minimum of the potential of the dipole remains fixed in time and when it switches periodically between two equilibrium points. We have also found that the signal-to-noise ratio has a maximum for a certain value of the amplitude of the oscillating field.