Laboratorio física - Faraday
Enviado por Daisi Arias • 5 de Junio de 2023 • Informes • 1.488 Palabras (6 Páginas) • 27 Visitas
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Guía de laboratorio Física II - Faraday
DOCENTE:
SANDOVAL CASAS, MARTIN BENEDICTO
INTEGRANTES:
Arias Paredes, Daisi
Churata Machaca, Adalia
Garcia Chumacero, Lizbeth
Quiñones Tuya Nicole
Vergara Huaman, Joaquin
Ciclo:
2022-II
Sección:
4B
Lima – Perú
2022
Ley de Faraday
OBJETIVOS:
- Analizar la relación entre la electricidad y el magnetismo.
- Comprender el experimento de Faraday y analizar el funcionamiento de un generador eléctrico.
- Identificar los equipos y las condiciones que generan la inducción.
- Identificar la relación del número de espiras con la intensidad del campo magnético
- Identificar la relación de la tensión (V) con la intensidad del campo magnético
MARCO TEÓRICO:
Utilizada en generadores y en motores eléctricos, la inducción electromagnética explica cómo un campo magnético cambiante puede producir una corriente eléctrica y, a la inversa, cómo una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor.
La aplicación más común de la inducción electromagnética es la generación de electricidad, cuando una bobina de material conductor, generalmente de cobre, se mueve en presencia de un campo magnético producido por ejemplo por un imán. Las líneas del campo magnético del imán hacen que fluyan los electrones en el cable de la bobina. El responsable de este descubrimiento científico fue Michael Faraday.[pic 2]
Faraday, un físico y químico inglés nacido en 1791, hizo importantes contribuciones en el campo de la química, pero es especialmente conocido por la Ley de Faraday, relacionada con la electricidad y el magnetismo. De procedencia humilde, fue inicialmente ayudante de un importante científico de su época, Humphry Davy, a quien llegó a eclipsar por la trascendencia de sus aportaciones. (B2B News, 2020)
La ley de la inducción de Faraday dice que la fuerza electromotriz inducida, en un circuito es igual al valor negativo de la rapidez con la cual está cambiando el flujo que atraviesa el circuito. La ecuación que define la ley de inducción de Faraday la podemos expresar como:[pic 3][pic 4]
El signo menos es una indicación del sentido de la fem inducida. Si la bobina tiene N vueltas, aparece una fem en cada vuelta que se pueden sumar, es el caso de los toroides y solenoides, en estos casos la fem inducida será:[pic 5][pic 6]
[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10]
Podemos resumir diciendo “La fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional a la rapidez con la que varía el flujo magnético que lo atraviesa, y directamente proporcional al número de espiras del inducido”.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
https://phet.colorado.edu/sims/html/faradays-law/latest/faradays-law_en.html
https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/faraday/latest/faraday.html?simulation=faraday
Experimento 1. Inducción con una barra magnética[pic 11]
En este experimento con la ayuda del mouse introducir el polo norte de un magneto dentro del solenoide, observar el sentido del voltaje en el indicador, luego sacar el polo norte de un magneto dentro del solenoide y observar el sentido del voltaje. Después rote el imán con la opción que aparece abajo e introduzca el polo sur de un magneto dentro del solenoide, observar el sentido del voltaje, posteriormente saque el polo sur de un magneto dentro del solenoide, observar el sentido del voltaje. Anote en la siguiente tabla:
Movimiento de la barra magnética | Sentido del voltaje (+/-) |
Ninguno | Neutro |
Polo norte introduciéndose al solenoide | - |
Polo norte saliendo del solenoide | + |
Polo sur introduciéndose al solenoide | + |
Polo sur saliendo del solenoide | - |
Experimento 2. Efecto de la velocidad de movimiento del magneto dentro del solenoide
[pic 12]
En este experimento con la ayuda del simulador, introduzca el polo norte de un magneto dentro del solenoide de 2 y 4 vueltas lentamente, seleccionado con el puntero del mouse con una velocidad constante, y observe la variación del indicador de sentido de voltaje. Nuevamente introduzca el polo norte del magneto seleccionado con el puntero del mouse dentro del solenoide de 2 y 4 vueltas rápidamente con una velocidad constante
Movimiento de la barra magnética | Observaciones de Voltaje (V) con bobina de 4 vueltas | Observaciones de Voltaje (V) con bobina de 2 vueltas |
Lento | Se observa que la intensidad de la luz de la bombilla es proporcional al número de espira, hasta llegar a la mitad; luego, se observa que la intensidad disminuye. | Se observa que la intensidad de la luz de la bombilla existe hasta que el polo norte del imán salga de la bombilla. |
Rápido | Se observa que la bombilla, al ir rápido, se enciende por un corto periodo con gran intensidad, reflejando una proporcionalidad inversa con respecto al tiempo. | Se evidencia que la intensidad es inversamente proporcional a la velocidad en la que el imán pasa por la bobina. |
Experimento 3. Electroimán en relación con el número de espiras y la intensidad del campo magnético.[pic 13]
Active los controles y los valores, tal como indica la figura.
En este experimento, solo cambie el valor de las vueltas y con ayuda del mouse acerque el medidor de campo a las espiras, anote en la tabla siguiente:
TABLAS DE DATOS:
Voltaje | Número | Intensidad de campo magnético (Gauss) |
2V | 1 | 15 |
2 | 30 | |
3 | 45 | |
4 | 60 |
[pic 14]
Interpretación de resultados: Podemos observar en el gráfico que el número de espiras es directamente proporcional a la intensidad de campo magnético.
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