Curso cero20 - esta asignatura es dificilísima pero con estos apuntes tan cojonudos aprobaréis PDF

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esta asignatura es dificilísima pero con estos apuntes tan cojonudos aprobaréis seguro...

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CURSO CERO. TECNOLOGÍA AUDIOVISUAL. 2º PERIODISMO

El medio televisivo Para entender el proceso que se desarrolla en el medio televisivo, debemos situarnos en el plató de televisión. Aquí encontraremos las cámaras y los micrófonos, que se encargan de captar la imagen y los sonidos de la escena, convirtiéndolas en señales eléctricas. Si colocáramos un monitor en la salida del bloque de procesado, ya podríamos visualizar la información de imagen y sonido generada en el estudio, pero en este punto surge un nuevo problema: el formato de la señal no resulta adecuado para recorrer grandes distancias, por lo que debemos modificarlo para poder trasladarlo hasta los receptores de un modo eficaz. De esta transformación se encarga el bloque emisor, que recibirá las señales eléctricas de vídeo y sonido y las transformará en otras que, conteniendo la misma información, sean capaces de atravesar el espacio que separa al emisor del receptor. Este espacio recibe el nombre de medio de propagación, puesto que las ondas de televisión se propagan por su interior. Mientras recorre la distancia entre el emisor y el receptor, las ondas se verán afectadas por multitud de obstáculos. Desde la absorción en el medio de parte de la potencia emitida, hasta la contaminación por ruidos eléctricos e interferencias procedentes de múltiples fuentes. En el caso más frecuente, las señales de televisión viajaran por el aire hasta los receptores del público. En este caso, el sistema emisor deberá elevar la frecuencia original hasta colocarla en un canal de radiofrecuencia, para que no se interfiera con el resto de las transmisiones que se realizan en la misma zona. Otra función del emisor

será convertir las señales eléctricas en ondas electromagnéticas, puesto que éstas viajan por el aire con mayor eficacia que las originales. Una vez que llegamos hasta el receptor, deberemos convertir la señal a un formato que nos permita interpretar el mensaje audiovisual que se está transmitiendo. Esto se consigue realizando las operaciones, complementarias a las ejecutadas en la etapa de emisión, es decir, devolviendo a las señales las frecuencias y la forma que tenían antes de entrar en el emisor. El último eslabón de la cadena será la interpretación del mensaje, para lo cual debemos visualizar la imagen en un monitor de televisión; al tiempo que escuchamos el sonido que la acompaña a través de unos altavoces. Las señales de radiofrecuencia se propagan por el aire en forma de ondas electromagnéticas. Esto quiere decir que las moléculas de aire son capaces de reaccionar ante las variaciones de campos eléctricos y magnéticos provocadas por el sistema radiante. Para comprender el proceso descrito anteriormente –es lo que estudiaremos a lo largo del curso-, será necesario conocer conceptos básicos como la naturaleza de la materia, la electricidad o el magnetismo.

Naturaleza de la materia La materia se compone de unas partículas pequeñísimas, llamadas moléculas, y estas a su vez, de otras más pequeñas denominadas átomos. Por métodos físicos éstos pueden descomponerse en otras partículas aún más pequeñas. Entre ellas están las partículas eléctricas que los físicos llaman electrones –fundamentales en nuestro temario-. Definimos al átomo como la partícula más pequeña de un elemento, que conserva las características propias de éste. Es decir, la materia está

constituida por unos materiales básicos llamados átomos –componente esencial de la materia, la más pequeña de un elemento que conserva las características propias de éste-, los cuales se juntarían de muy diversas formas para componer las moléculas. La agrupación de moléculas idénticas produciría la especie química o sustancia pura, y el resto de los materiales estaría constituido por mezclas de sustancias puras. El átomo es la pieza fundamental de la que están constituidas todas las sustancias. Un átomo se compone de dos partes esenciales: una central, llamada núcleo, constituida por dos partículas fundamentales: protones

y

neutrones;

y

una

envoltura

exterior

que

consta

exclusivamente de electrones distribuidas en capas o niveles distintos. Los electrones son el fundamento de la corriente eléctrica. Los átomos son neutros, lo cual no significa que no tengan cargas eléctricas, sino más bien que están neutralizadas, por existir el mismo número de cargas positivas que negativas. Los átomos, que constituyen la materia, contienen partículas cargadas eléctricamente: unas positivas, los protones –que junto con los neutrones forman el núcleo del átomo-, y otras, negativas, los electrones, que giran alrededor del núcleo, algunos de los cuales pueden desprenderse por frotamiento. Como la carga del protón y del electrón son iguales, pero de signo contrarios, toda sustancia que tenga igual número de unos que de otros es eléctricamente neutra. La que tenga exceso de electrones decimos que está cargada negativamente, y la que tenga defecto de electrones está cargada positivamente. Por tanto, un átomo es una partícula que tiene el mismo número de protones que de electrones. Ahora bien, en determinados fenómenos, por ejemplo, en la disolución de los electrolitos, mientras ciertos átomos pierden alguno de sus electrones; los demás átomos se enriquecen con

ellos. Resultan así dos tipos de partículas nuevas; unas con exceso de carga positiva –las que pierden electrones- y otras con cargas negativas – las que adquieren electrones-. Tales partículas se las denomina iones. Un ión es, por consiguiente, una partícula en la cual el número de protones y el de electrones es diferente. Al ión que tiene exceso de electrones se le llama anión, ya que durante la electrólisis va a parar al ánodo que es el polo positivo de la corriente. En cambio, el que tiene exceso de protones se llama catión, ya que en la electrólisis, va a parar al cátodo o polo negativo de la corriente. El electrón es la partícula más pequeña de electricidad, llamada carga elemental, es excesivamente pequeña; al electrizar un cuerpo, adquiere un enorme número de cargas elementales. Por ello, en la práctica, utilizamos una unidad de carga eléctrica más adecuada, llamada culomb (C) que equivale a: 1 culombio= 6,24 trillones de electrones. Los electrones no sólo pueden pasar de un átomo a otro, como sucede en la corriente eléctrica a través de los sólidos y de los líquidos, sino que también puede desprenderse de la materia, constituyendo electrones libres.

Carga eléctrica puntual Todo cuerpo electrizado cuando no tiene en cuentas sus dimensiones se considera una carga eléctrica puntual. Las cargas eléctricas pueden ser positivas, que corresponden a los protones, o negativas, que corresponden a los electrones. Todo cuerpo que haya perdido o ganado electrones es un cuerpo electrizado. Los cuerpos normalmente son eléctricamente neutros:

poseen cantidades iguales de cada tipo de carga. Cuando un cuerpo se electriza por frotamiento, por ejemplo, la carga se transfiere de un cuerpo a otro en forma de electrones. La electrización consiste en una pérdida o ganancia de electrones. Cargas del mismo signo se repelen. Cargas de distinto signo se atraen. La carga se conserva. En el proceso de electrización no se crea carga, no se destruye. Solamente se transmite de unos cuerpos a otros, de forma que la carga total permanece constante. La fuerza de atracción o de repulsión entre cargas en reposo, interacción electrostática, está definida por la ley de Culomb: “El valor de la fuerza que se atraen o repelen dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de dichas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”. Transmisión de carga debida a una diferencia de potencial: Cuando dos depósitos con agua se ponen en comunicación pasará agua del que tiene mayor nivel al que tiene menor nivel de agua hasta que se igualan los niveles. Lo mismo ocurre con la carga eléctrica: cuando dos cuerpos con carga eléctrica libre o móvil se ponen en contacto, pasa carga positiva al que tiene menor potencial, o negativo, al que tiene mayor. Si es un conductor metálico, pasará carga negativa (electrones) al mayor potencial hasta que los potenciales de ambos cuerpos se igualen. Capacidad eléctrica de un conductor: El concepto de capacidad lo aplicó por primera vez el físico M Faraday (1791-1867) a la electricidad, cuando esta era considerada como un fluido. Si un conductor recibía carga, para poder almacenarla la condesaba de forma parecida a la condensación de un vapor. Por esto, al conductor capaz de acumular carga eléctrica elevando el potencial le dio el nombre de condensador. Capacidad eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos

conductores para almacenar y mantener la carga eléctrica, y mide la energía eléctrica almacenada para un potencial eléctrico determinada condensador es un sistema formado por dos conductores muy próximos entre sí separados por un aislante. Independientemente de su forma, cada conductor recibe el nombre de placa o armadura del condensador. Un condensador está hecho para almacenar y ceder energía de acuerdo con las necesidades de un circuito concreto. La capacidad de un condensador viene dada por la relacionó matemática entre la carga eléctrica almacenada en una de las armaduras, y la diferencia de potencial existente entre ellas:

C= Q/V

Distribución de la carga eléctrica en un conductor en equilibrio electrostático: Un conductor sólido se encuentra en equilibrio electrostático cuando no tiene carga o, si la tiene, sus cargas están en equilibrio. Entonces, no hay corriente eléctrica. Un conductor en equilibrio electrostático tiene dos propiedades importantes: 1.Las cargas se sitúan en la superficie del conductor con una concentración mayor en aquellas zonas de la superficie acabadas en punta, las cargas sobre la superficie se repelen, puesto que son de la misma naturaleza. Como consecuencia de esta repulsión, la carga se distribuye sobre las partes más salientes de la superficie. Debido a esta distribución, el campo eléctrico de las puntas es mucho más intenso que el de las zonas planas. Por esto el conductor tiende a descargarse por las regiones más puntiagudas. Si el conductor está expuesto a un campo eléctrico externo, tenderá a interactuar con él por la zona más puntiaguda. Este efecto se conoce como efecto punta, y fue descubierto por Benjamin Franklin. El pararrayos es una aplicación del efecto punta. 2.El campo eléctrico es nulo en el interior de un conductor en equilibrio electrostático: Si no fuera así, el campo ejercería una fuerza sobre las cargas, haciendo que estas se desplazaran, rompiendo el

equilibrio electrostático. Si el conductor se coloca en un campo eléctrico externo, el conductor se polariza: los electrones se mueven en sentido contrario al campo. Como resultado de este desplazamiento, el lado del conductor que queda frente al campo externo tendrá un exceso de electrones (carga negativa), mientras que el otro lado quedará con defecto de electrones (carga positiva), aunque la carga total del conductor sigue siendo la misma que tenía al principio. Esta polarización del conductor genera en su interior un campo eléctrico, de igual magnitud pero de sentido contrario al campo exterior. El campo eléctrico resultante en el interior del conductor es nulo. Si el campo externo fuera electromagnético, el efecto sería el mismo. Las ondas de la radio, por ejemplo, son ondas electromagnéticas, están formadas por un campo eléctrico y un campo magnético variables que se propagan a la velocidad de la luz.

El concepto de campo Este concepto lo introduce M. Faraday, para explicar las interacciones a distancia conocidas en la física clásica: la interacción gravitatoria y la interacción electromagnética. La idea de Faraday ha resultado de gran utilidad para el desarrollo de la física clásica, pues ha permitido interpretar las fuerzas gravitatorias, eléctricas y magnéticas como una manifestación de las acciones que ejerce el campo sobre los cuerpos.

Carga eléctrica y Campo eléctrico Se llama carga eléctrica a la propiedad de ejercer fuerzas de atracción o repulsión. La carga se mide por el número de electrones que un cuerpo tiene de más o menos, comparado con el número de protones. Un átomo al que se le ha quitado un número determinado de electrones queda cargado positivamente, a causa de un exceso de

protones. Se usa como unidad de carga el culombio. La región del espacio en la cual se manifiestan fuerzas de atracción o repulsión eléctricas sobre cualquier carga, se llama campo eléctrico. Toda carga eléctrica o cuerpo cargado crea a su alrededor un campo eléctrico. Se puede afirmar que el campo eléctrico es un campo de fuerzas. Si un cuerpo electrizado es capaz de atraer a otros pequeños cuerpos, significa que ejerce sobre ellos una fuerza que, por su naturaleza, recibe el nombre de fuerza eléctrica. Las cargas eléctricas también ejercen fuerzas mutuas entre sí. En efecto, si cargamos por frotamiento dos barras, una de ebonita y otra de vidrio, al acercarlas observamos que se atraen, si por el contrario las dos son del mismo material, se repelen. Así entendemos que: 1.Hay dos clases distintas de electricidad: la que adquiere la barra de ebonita y la que adquiere la de vidrio. Otros cuerpos, al frotarlos, también adquieren uno de los estados eléctricos; éste depende de la naturaleza de los cuerpos que se frotan. 2.Las cargas de la misma clase se repelen, las cargas de distinta clase se atraen. La electricidad que adquiere la ebonita se llama negativa, y la del vidrio, positiva. La barra de ebonita electrizada crea a su alrededor una zona en la cual

toda

carga

positiva

o

negativa

es

atraída

o

repelida,

respectivamente. Esta región del espacio alrededor de la barra de ebonita, en la cual se manifiestan fuerzas de atracción o repulsión eléctricas sobre cualquier carga, se llama campo eléctrico. Una carga eléctrica situada en un campo eléctrico posee una energía potencial –energía debida a la posición de la carga en el campo-;

por tanto, al moverse convenientemente puede realizar un trabajo. Se llama potencial eléctrico en un punto, a la energía potencial que tiene la unidad de carga positiva en dicho punto. En el campo eléctrico, para trasladar una carga de un punto del campo, de menor energía potencial, a otro de mayor energía potencial, habrá que realizar un trabajo, cuyo valor es igual a la diferencia de las energías potenciales en los dos puntos. El trabajo realizado al trasladar la unidad de carga positiva entre dos punto del campo eléctrico se llama diferencia de potencial entre dos puntos. La unidad de diferencia de potencial se llama voltio. Es decir, el trabajo producido por la corriente eléctrica se obtiene multiplicando la carga eléctrica (o cantidad de electricidad) que circula por la tensión entre los extremos. En electricidad suele emplearse como unidad de trabajo el julio, que se define así: “julio es el trabajo producido al pasar una corriente de un culombio entre dos puntos que tienen una tensión de un voltio”. O lo que es lo mismo, si al desplazar la carga de 1 cuolomb entre dos puntos, cuya diferencia de potencial es de 1 voltio, se realiza el trabajo de 1 joule, al desplazar la carga doble el trabajo efectuado será doble, y así sucesivamente. El trabajo efectuado al desplazar una carga (q) entre dos puntos cuya diferencia de potencial será: T= q . v ; Trabajo (en Joule)= Carga (en Coulomb) . Diferencia de potencial (en voltios).

Nota: ¿Qué queremos, pues, indicar, cuando decimos que la diferencia de potencial o tensión entre los polos de una pila es de 4,5 voltios? ¿O que en los enchufes de nuestras casa es de 220 Voltios? Queremos indicar que, al colocar un hilo conductor entre ambos polos, el trabajo desarrollado por cada

Coulomb de carga al pasar por el hilo será de 4,5 joule o 220 joule, respectivamente. Por tanto, la corriente de nuestras casas posee mayor energía que la de la pila, pues el trabajo desarrollado por Coulomb es mayor.

Corriente eléctrica La electricidad es la parte de la física que estudia los fenómenos eléctricos, pero se emplea también como sinónimo de corriente eléctrica. En 1798, el físico italiano Alessandro Volta construyó la primera pila intercalando capas de cinc y cobre con tela empapada en agua salada. Al poner en contacto sus extremos, estas sustancias sufrían cambios de composición, y el resultado era una corriente eléctrica. Este sencillo aparato fue el prototipo de las actuales pilas eléctricas, de las baterías y de ciertas placas solares que producen electricidad, gracias a las propiedades de sus materiales. La pila fue la única fuente de electricidad hasta 1831. En este año, el científico inglés Faraday descubrió que al mover un cable de cobre entre imanes aparecía electricidad en el cable. Este fue el principio del primer generador eléctrico; un aparato capaz de producir electricidad aprovechando el movimiento. Un generador eléctrico nos permite que la corriente eléctrica producida se mantenga, porque un generador eléctrico es un dispositivo que crea y mantiene la tensión necesaria para que se produzca y se mantenga la corriente eléctrica. Los generadores eléctricos toman energía de distintas fuentes y la transmiten a las cargas eléctricas. La tensión necesaria para que se produzca una corriente eléctrica se puede conseguir por distintos procedimientos. Los más

habituales son: 1.Mediante reacciones químicas, con pilas y baterías: cuando se sumergen dos metales diferentes en una disolución apropiada y dichos metales se conectan mediante un hilo conductor, se producen reacciones químicas entre los metales y la disolución, al mismo tiempo que se genera una corriente eléctrica. Faraday observó que las disoluciones de ácidos, bases y sales conducían la corriente eléctrica, a diferencia de otras que no la conducían. Llamó electrolitos a las sustancias que disueltas en agua conducen la corriente y no electrolitos a los que no la conducen. Arrhenius formuló la teoría de la ionización eléctrica para explicar las propiedades conductoras de las disoluciones de ácidos, bases y sales. Esta teoría representó un gran avance ya que en aquella época no se había descubierto el electrón. Así, Arrhenius supone que al disolver un electrolito en agua, sus moléculas se disocian en partículas cargadas eléctricamente, llamadas iones. Los iones son, pues, átomos o grupos de átomos cargados eléctricamente (positiva o negativamente). Los iones con cargas positivas se llaman cationes y los iones con carga negativa se llaman aniones. Al introducir en un electrolito dos electrodos de signo opuesto, los iones positivos o cationes van al polo negativo o cátodo y los iones negativos o aniones van al polo positivo o ánodo. Este movimiento de iones, en sentidos opuestos, constituye una corriente electrolítica. Y el fenómeno de descomposición de un electrolito por la electricidad se llama electrolisis. La energía producida es una reacción química que puede transformarse en energía eléctrica. Este fenómeno tiene lugar en las pilas voltaicas. El proceso que ocurre en las pilas es el inverso al que se efectúa en las cubas electrolíticas. En toda pila hay transformación de energía química en eléctrica. 2.A partir del movimiento, con máquinas electromagnéticas: Este

es el procedimiento más utilizado en la actualidad, y se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética. 3.A partir de la luz, con células fotovoltaicas: Algunos metales desprenden electrones cuando incide la luz sobre ellos. Si estos electrones se hacen circular por un hilo conductor, se podrá obtener una corriente eléctrica. 4.Por fricción, al frotar entre sí ciertos materiales puede producirse una acumulación de cargas en ellos. Este es el método que emplean los generadores electrostáticos, con los que se pueden conseguir tensiones eléctricas muy elevadas. 5.Mediante presión, cuando se estiran o se comprimen ciertos materiales, como los cristales de cuarzo, aparecen pequeñas tensiones eléctricas

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