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16/02/2015 #1


Consulta de física electrónica
Antes que nada muy buenas días, tardes, noches, a todos; Este sitio del foro parece ser el más apropiado para colocar mi tema "Cuestiones elementales de electrónica", estoy tomando un curso de Diseño y simulación de componentes electronicos, en la última clase simplificamos la ecuación de Shrodinger para para describir el movimiento de una particula bajo ciertas condiciones.

¿Por qué la E es la potencia?, ¿Cómo puedes cálcular la potencia de una partícula a partir de una ecuación que describe su movimiento?.
17/02/2015 #2

Avatar de Scooter

Ni la mas remota idea. Me suena que eso lo estudié en química en la universidad hace treinta años y jamás lo usé para nada, por lo tanto lo olvidé.
Normalmente E es energía y P potencia.
Si la E lleva un punto encima, como es derivada respecto al tiempo entonces es potencia ya que E'=P. Al menos a mi me resulta raro usar la E para potencia.
Además me suena mas bien que se calculaban las energías de las partículas, no las potencias.
17/02/2015 #3


Tienes mucha razon E es la energía de las partículas, tampoco entiendo porque estamos viendo esto.
17/02/2015 #4

Avatar de chclau

Es una pregunta que todos nos hacemos. Se necesita toda la matematica y fisica que estudiamos para ser ingenieros? Creo que no, pero bueno, es lo que hay.

Si te acordas la energia de un objeto esta compuesta de su energia potencial y su energia cinetica. La energia cinetica es proporcional a la velocidad del objeto. Eso para objetos macroscopicos.

A niveles cuanticos la energia se expresa un poco diferente y la verdad que mucho ya no me acuerdo... pero sigue estando el concepto de velocidad (o momento) presente.

Lo que si... no entiendo la relacion entre titulo y texto.
17/02/2015 #5

Avatar de Dr. Zoidberg

chclau dijo: Ver Mensaje
Es una pregunta que todos nos hacemos. Se necesita toda la matematica y fisica que estudiamos para ser ingenieros? Creo que no, pero bueno, es lo que hay.
Como dice que es diseno y simulacion de COMPONENTES electronicos (transistores?? Diodos?? ICs???) es del todo probable que requiera de la mecanica cuantica para expresar el comportamiento de las particulas...

chclau dijo: Ver Mensaje
Lo que si... no entiendo la relacion entre titulo y texto.
Dudo que alguien entienda la relacion....
17/02/2015 #6
Moderador general

Avatar de Fogonazo

¿ Ahora "Guta" titulo ?
17/02/2015 #7

Avatar de Gudino Roberto duberlin

Hola, como comenta el compañero chclau, Se puede calcular la potencia de dicha partícula, a partir de: Si conocemos la energía cinética Ec=m.V2.1/2 a partir del movimiento, entonces también sabemos que potencia es igual a Trabajo(W) a razón de tiempo.
17/02/2015 #8

Avatar de chclau

Gudino Roberto duberlin dijo: Ver Mensaje
Hola, como comenta el compañero chclau, Se puede calcular la potencia de dicha partícula, a partir de: Si conocemos la energía cinética Ec=m.V2.1/2 a partir del movimiento, entonces también sabemos que potencia es igual a Trabajo(W) a razón de tiempo.
No Gudino, no es eso lo que dije. Eso es valido para un cuerpo macroscopico, no para un electron.

A nivel de mecanica cuantica los conceptos cambian, un electon en un orbital determinado no gana ni pierde energia, aunque esta "girando" alrededor del nucleo a gran velocidad.
17/02/2015 #9

Avatar de Gudino Roberto duberlin

El electrón es materia, por lo tanto se trata cómo tal. Yo nunca dije que el electrón gana o pierde energía. Salvo que energía externa interceda.
17/02/2015 #10

Avatar de chclau

No, el electron no es "materia y se trata como tal"

El electron es una particula subatomica y se lo trata segun el modelo de la mecanica cuantica que es el mejor que conocemos. Y en el cual NO se mide la energia cinetica segun la masa y la velocidad de la particula, porque esa formula parte del modelo de la fisica clasica, y la fisica clasica NO se aplica a particulas subatomicas.
17/02/2015 #11

Avatar de Gudino Roberto duberlin

Uh! Entonces debo tirar todos los libros de física cuántica. Porque si mal no recuerdo, materia se define cómo todo cuerpo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Creo que el electrón cumple ambas características.
17/02/2015 #12

Avatar de cosmefulanito04

La verdad no tiene ningún sentido en la mayoría de las aplicaciones prácticas (o yo no le encuentro).

Sin embargo, tal vez si terminás en algo más metido en la física te puede resultar útil.

Lo mismo ocurre con el estudio de los semiconductores por dentro, es decir tampoco tiene demasiado sentido aprenderte el desarrollo de como es el ancho de la base de un transistor bjt, ¿a quién le importa? y ¿qúe utilidad puedo sacar de eso? .
17/02/2015 #13

Avatar de Dr. Zoidberg

Nooooo!!!!!
El ppio de indeterminacion de Heisemberg te impide conocer simultaneamente la velocidad y posicion de un electron, asi que aunque conozcas la masa no podes calcular la energia por las ecuaciones newtonianas.
Ademas los electrones se comportan como particulas o como ondas, dependiendo del fenomeno que se analice, y cuando son ondas no tienen masa (son fotones) asi que la cosa no es tan simple...
@Cosme:
Claro que tiene aplicacion!!!
O te crees el cuento de las cargas y los huecos con las que explican el funcionamiento de los semiconductores???
17/02/2015 #14

Avatar de cosmefulanito04

Como estudiante de ingeniería, yo no lo apliqué en nada.

Si necesito usar un bjt, saber el ancho de la base en función (ya ni me acuerdo de que ) no me sirve nada, alcanza y sobra con saber polarizar y aplicar algún modelo en dinámica.

A lo que voy, está bueno tal vez a nivel informativo, pero no le suma en nada al estudiante de ingeniería aprenderse los desarrollos matemáticos de por ej. el efecto fotoeléctrico o como decía el ancho de la base de un bjt, en vez de perder el tiempo en eso, sería mejor explicar bien los conceptos que encierran.
17/02/2015 #15

Avatar de Dr. Zoidberg

cosmefulanito04 dijo: Ver Mensaje
Como estudiante de ingeniería, yo no lo apliqué en nada.

Si necesito usar un bjt, saber el ancho de la base en función (ya ni me acuerdo de que ) no me sirve nada, alcanza y sobra con saber polarizar y aplicar algún modelo en dinámica.

A lo que voy, está bueno tal vez a nivel informativo, pero no le suma en nada al estudiante de ingeniería aprenderse los desarrollos matemáticos de por ej. el efecto fotoeléctrico o como decía el ancho de la base de un bjt, en vez de perder el tiempo en eso, sería mejor explicar bien los conceptos que encierran.
Yo he hablado con un par de vagos de Cordoba que estaban desarrollando ASICs analógicos con capacidades conmutadas y tenían que considerar el ancho de la compuerta en los JFET para no me acuerdo que cosa de las velocidades de conmutación y fugas de no se qué... era un lío... todo con base en física cuántica.

Coincido con vos en que aprenderse de memoria el desarrollo del efecto fotoeléctrico es completamente al pdo y lo que vale son los conceptos y criterios que se aplican, pero por desgracia, la mayoría de los docentes universitarios que dan estas cosas no tienen experiencia laboral en la industria (en la calle, bah..) y así, resulta mas fácil repetir lo que dice un librito que tratar de hacer un descule propio con el aporte de la experiencia.

En fin....
18/02/2015 #16

Avatar de chclau

Gudino Roberto duberlin dijo: Ver Mensaje
Uh! Entonces debo tirar todos los libros de física cuántica. Porque si mal no recuerdo, materia se define cómo todo cuerpo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Creo que el electrón cumple ambas características.
Justamente uno de los pilares de la mecanica cuantica es que el modelo nuclear del atomo tenia ese problema, que el "movimiento" a gran velocidad del electron "orbitando" el nucleo deberia generar una radiacion electromagnetica tal que en poco tiempo haria que el electron pierda toda su energia y caiga al nucleo.

Ahi fue que Bohr, o de Broglie, no me acuerdo bien, postulo lo de los "niveles energeticos" del electron alrededor del atomo, niveles en los cuales la energia del electron permanece constante. Despues se mostro tambien que esos niveles son los lugares en que la funcion de onda del electron se refuerza a si misma.

Lamentablemente la fisica macroscopica clasica, la cuantica y la relativista hoy por hoy no tienen UN solo modelo que las englobe a las tres, por eso no se puede usar la formula de la energia cinetica clasica (1/2mv^2) para un electron.
18/02/2015 #17

Avatar de Scooter

Volviendo al núcleo de la pregunta; yo jamás he empleado nada de esto, si quiero usar un bjt leo el datasheet.
Supongo que el que fabrique semiconductores o el que los emplee en un rango extraño de GHz o algo así lo mismo si que emplea todo esto.
A mi solo me ha servido para saber que dentro de un chip no hay magia y que las cosas no funcionan "porque sí". En el día a día el " porque si" o "porque lo dice el fabricante" suele ser la regla, a cada paso no puedes bajar a formular electrón por electrón que es lo que está pasando.
18/02/2015 #18

Avatar de chclau

Yo he estado involucrado incluso en el diseño de integrados digitales de muy alta velocidad (ASIC y hasta full-custom) y tampoco en ese campo se necesitan ecuaciones de Schroedinger, se emplean los modelos y formulas del fabricante y eso unicamente lo hacen los que llevan a cabo la implementacion (backend), los que escriben la logica (frontend) emplean lenguajes como Verilog que tienen tanta relacion con Schroedinger como puede estar relacionado saber la agricultura del trigo con cocinar un pan.

Se imaginan si en un curso de cocina les exigieran a todos saber que plagas afectan al trigo? Pues mas o menos lo mismo que saber Schroedinger para polarizar un transistor.
18/02/2015 #19
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Lo que están comentando me recuerda una vieja teoría mía que resumida sería:

"! Un cirujano necesita saber curar un resfrío ¡"


Como se habrán dado cuenta, nos fuimos al "! Re chancho ¡"
! ! ! Que lindo ¡ ¡ ¡
18/02/2015 #20

Avatar de cosmefulanito04

En realidad debería ser, es necesario que un médico clínico sepa de cirugía?
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