Desplazamiento en el tiempo (‘Time Shift’) [VIII]

Desplazamiento en el tiempo (‘Time Shift’) [VIII]

En vectores y aunque estén en las mismas posiciones a x b no es igual que b x a, esto se conoce matemáticamente como anti-conmutatividad. Por lo tanto, a la hora de escribir fórmulas físicas, con sus efectos físicos en el mundo real (y me refiero al mundo y no a un conjunto de números reales de n dimensiones), hay que tener cuidado con esto, y mucho en algunos casos en que las fuerzas son grandes y peligrosas, como las ondas sísmicas, de naturaleza electromagnética, y de mayor incidencia dependiendo de la composición de la corteza y el manto (el núcleo es más o menos homogéneo), porque un laboratorio es un “universo” controlado, pero el Universo, no es un laboratorio.

Post anterior [VII]

Imagen que titulé “De intensidad de corriente a Julios.jpg“.

Artículo en inglés de las unidades del Sistema Internacional, donde se ven estas y otras unidades.

Debajo del dibujo de la espira, aparece la transformación de faradios a segundos/ohmio, y segundos al cuadrado/henrio.

El faradio es la unidad de capacidad de carga eléctrica, es lo contrario del culombio en cuanto que mientras el culombio expresa la cantidad de carga gastada en un segundo, el faradio es la cantidad de carga almacenada en un segundo.

Si la tensión (el voltaje) es en contínua…

Algo que no sabéis: la inmensa mayoría de electrodomésticos empiezan sus circuitos (“placas madre”), que van detrás del transformador (si lo llevan) con un puente rectificador. Esto hace muchos años que lo sé yo, y lo sabe cualquier electrónico. Un puente rectificador es lo primero que está a la entrada del electrodoméstico, es decir, la pared, el enchufe, el cable, el transformador (que baja la tensión de trabajo de 220 a unos… 12, 24, 50 voltios)  y el puente rectificador. Está formado por cuatro díodos de tipo PN, orientados de tal forma que lo que hacen es dejar pasar la corriente eléctrica cuando va en sólo un sentido de paso. Esto lo que hace es cambiar la corriente alterna de la traída, a corriente contínua, que es como trabajan la inmensa mayoría de electrodomésticos (no os desesperéis, ya os lo dije: ‘It’s not easy being green…’ 🙂 ).

Los que trabajan sin transformador son los que producen más calor: calefactores, cocinas, hornos y lavavajillas. Y los que trabajan sin rectificador son los motores: lavadoras, ventiladores, batidoras, climatizadores.

Esto es así, porque en los primeros se aprovecha directamente el efecto Joule, y en los segundos se aprovecha la inducción magnética para hacer girar los motores (que son lo contrario de una turbina, en cuanto que los motores gastan, y las turbinas generan energía).

(Voy publicando y actualizando).

El Sistema Internacional de medidas, también se llama mks, de metro, kilogramo, segundo. Eso es porque sus unidades fundamentales son esas, y se usan para cuantificar longitud, masa, y tiempo respectivamente.

Hace sesenta años se usaba el cgs, centímetro, gramo, segundo. Para pasar de uno a otro habría que usar un factor de conversión para el metro y el kilogramo, y entonces tenemos:

un metro = 100 centímetros

un kilogramo = 1000 gramos

un segundo = un segundo

Para no liaros con la explicación, supongamos una unidad que sea metros por kilogramo, un uno en el Sistema Internacional en esa unidad serían 100 (de pasar a metros) por 1000 (de pasar a gramos). La cantidad es la misma pero ambos sistemas difieren en 100000 a la hora de usar unas unidades u otras (si esto os parece complicado… ya veréis cuando me líe a explicar el megawatio eléctrico y el megawatio térmico y sus efectos, introduciendo la constante (modificada) de Boltzman…).

Así que 100 galios por gramo, por ejemplo, no son lo mismo que 100 newtons…

Y un kilopondio, tampoco(uuuuu).

Hay un tipo de análisis físico que se llama análisis dimensional. El análisis dimensional me recuerda un poco a Inautista, ese simpático conductor de autobus que sabiendo italiano, se puso ese nombre de guerra tras entender el concepto de trabajo neto.

En análisis dimensional, se hacen ecuaciones de dimensiones, pero sin las unidades, con lo que los cálculos a efectos prácticos se simplifican mucho, pero se pierde la noción de la magnitud. Algo parecido a…

  • “Te quiero”
  • “¿Cuánto?”
  • “Muchísimo”
  • “¿Muchísimo?”
  • “Inmenso, ni se sabe cuanto”

… sólo que mucho menos romántico…

Por ejemplo, L, en análisis dimensional es de longitud SIN CONSIDERAR LA MAGNITUD DE LA DIMENSIÓN. Lo mismo da que sea un metro, que un centímetro, que un nanómetro, que un kilómetro. L x L es un área, L x L x L es un volumen. L / T es una velocidad, porque la T, es de tiempo, pero estamos igual,no sabemos si son metros por segundo, kilómetros por hora, o parsecs por minuto.

En realidad el análisis dimensional no es otra cosa que factores de conversión sin unidades, y entonces sabemos si hay o no aceleración, pero no sabemos si son galios, o metros por segundo al cuadrado  (lo cual a efectos de escamoteo de materiales, cantidades, y cuantificación de efectos producidos por las diversas tecnologías puede resultar muy conveniente para según qué bolsillos).

Con la electricidad se ha ido liando el tema de forma que lo que era fácil de medir y cuantificar sin ambigüedades, ya no lo es tanto. Por ejemplo un culombio por segundo (si fuese cantidad de agua embalsada, un litro por segundo), da una medida más inmediata que un amperio, y más teniendo en cuenta la definición técnica de amperio, que ya he comentado.

Un faradio es un amperio en cada voltio pasando durante un segundo. Si tenemos 220 amperios a una tensión de 220 voltios, eso es la cantidad de carga que almacena un faradio en un segundo de paso de corriente. No os dais cuenta, pero tanto el culombio, como el amperio como el faradio son enormes cantidades de energía eléctrica, cada una en su forma, por eso en los circuitos de los electrodomésticos las unidades suelen ser microfaradios (una millonésima parte de faradio) y miliamperios (una milésima parte del amperio).

En realidad la conversión de faradios a segundos al cuadrado partidos por henrio, no tiene mucho más que explicar, si no entendéis algo, comentar y preguntarme. La parte importante es que un faradio es un culombio en cada voltio (igual que en velocidad diríamos un kilómetro recorrido en cada hora), y además un faradio almacena, mientras un ohmio gasta energía pasándola a calor.

Los componentes electrónicos que almacenan carga en los circuitos son condensadores o capacitores, se usan para temporizar generalmente, ya que un condensador tarda un tiempo en llenarse y pasar a empujar la corriente en sentido opuesto: en lugar de entrar, sale del condensador. También se usan para convertir la corriente contínua en alterna, generalmente a dimensiones mucho menores ya que van en los circuitos detrás de los transformadores, cuando se necesita introducir un oscilador por ejemplo, cosa muy utilizada en la generación de todo tipo de señales codificadas, y decodificadas de acuerdo con el comportamiento de una onda.

A la derecha del recuadro que dice [F=q/V, la V es de voltios], hay una ecuación en diferencial I(t)=F(dV(t)/d(t)). Ese es el cálculo de corriente cuando su valor varía en el tiempo, ya lo expliqué en el post anterior con dl, es lo mismo solo que cogiendo valores de tiempo transcurrido, en lugar de desplazamientos a lo largo de una línea.

Y la última parte de la hoja la dejo para el post siguiente, porque ahí voy a meter una integral que se ve abajo a la derecha, y de paso, voy a comentar unas cosillas sobre el teorema fundamental del cálculo, y va a ser bastante más largo que este, que por lo demás es denso…

Acerca de María Cristina Alonso Cuervo

I am a teacher of English who started to write this blog in May 2014. In the column on the right I included some useful links and widgets Italian is another section of my blog which I called 'Cornice Italiana'. There are various tags and categories you can pick from. I also paint, compose, and play music, I always liked science, nature, arts, language... and other subjects which you can come across while reading my posts. Best regards.
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