Utilización práctica de cargas y campos: Monitor de TV, impresoras de inyecció,...

    carga =  x 10-8 C             velocidad inicial = cm/s 
campo eléctrico =   x 104 N/C
 

Por favor, espere a que la animación termine de cargarse.

Si inicia la animación sin hacer ningún cambio, observará el movimiento de una partícula cargada en ausencia de campo eléctrico (posición en centímetros y tiempo en segundos). Introduzca un valor para el campo eléctrico (en la dirección y) e inicie de nuevo la animación. Observará que la carga es desviada de su trayectoria, inicialmente en línea recta.  Reinicio.  

Considere qué ocurre cuando:

¿Puede lograr que la carga impacte en el blanco de color verde a la derecha? ¿Qué ocurre si la partícula lanzada tiene carga nula? Todos estos sencillos aspectos ilustrados con la animación se han utilizado para desarrollar aplicaciones interesantes.

¿No se ha preguntado nunca cómo funciona su televisión o el monitor de su computador (los corrientes no planos)? La imagen que ve en su pantalla se obtiene mediante un tubo de rayos catódicos. Este tubo de rayos catódicos es un tubo donde se ha hecho el vacío necesario para que las partículas cargadas puedan viajar sin dificultad, y cuenta con un cátodo o filamento que emite electrones (rayos catódicos) al ser calentado. Estos electrones van a alta velocidad y entran en una región donde existe un campo eléctrico que desvía a los electrones. La desviación que sufren los electrones depende del campo eléctrico aplicado, que se controla mediante una diferencia de potencial aplicada entre sendas placas metálicas (normalmente existen dos conjuntos de placas, para controlar las desviaciones horizontal y vertical del haz). La desviación de los electrones es también función de su velocidad inicial, que es controlable por un electrodo acelerador. Al incidir sobre la pantalla recubierta de un material fosforescente se observa un punto luminoso en el lugar de impacto de los electrones. El ritmo de llegada de los electrones a la pantalla es muy grande, permitiendo que se construya una imagen que sigue fielmente las variaciones de la(s) señales aplicadas a los conjuntos de placas deflectoras. Actualmente los tubos de rayos catódicos suelen funcionar con campos magnéticos deflectores, pero la base de funcionamiento es la misma. Como la desviación de los electrones es función del campo (potencial) eléctrico aplicado a las placas deflectoras, el tubo de rayos catódicos es esencialmente un medidor de campo o potencial eléctrico, mostrando en la pantalla una información visual correspondiente al voltaje (dependiente del tiempo) que se quiere observar.

Hace años las impresoras eran electromecánicas obteniendo la impresión por el impacto de algo mecánico sobre el papel. Actualmente se utilizan mucho las impresoras de chorros de tinta que envían un flujo muy tenue de gotas hacia el papel. Las gotas son muy pequeñas, con diámetros inferiores al de un cabello humano. El número de gotas que una impresora puede colocar a lo largo de una pulgada es lo que se indica por los ppp (puntos por pulgada) y suele ser del orden de 1200 o mayor en dirección horizontal. En las impresoras que utilizan la impresión por chorro continuo, las posición de llegada de las gotas se controla mediante la aplicación de un campo eléctrico, aunque existen otras tecnologías como las de chorro forzado que no utilizan este principio. 

Cuando una gota de tinta sale del cabezal de la impresora, se le da una cierta carga controlada por la información enviada por el computador y luego pasa por un campo eléctrico. La posición donde la gota cae en el papel está determinada por la cantidad de carga que lleva la gota. Se utiliza entonces la misma idea básica que en los tubos de rayos catódicos o en su TV para situar la gota de tinta en la posición deseada del papel.

 

Ilustración creada por Melissa Dancy.
© 2004 Pearson Educación S. A.