Electromagnetismo

INTRODUCCIÓN

Este trabajo se aplicó las herramientas y equipos necesarios para el estudio de las fuerzas características de los imanes, los campos magnéticos y su interacción con el medio. Además se conceptualizara y entenderá la funcionalidad de corrientes eléctricas, donde las cargas en movimiento se comportan como imanes, es decir, producen campos magnéticos que han permitido explicar el comportamiento de los imanes y principios básicos del electromagnetismo

OBJETIVOS

• Por medio de la práctica de laboratorio se busca que el estudiante conozca y socialice, como se genera corriente eléctrica utilizando un Imán.

• Aplicar los conceptos del campo magnético aprendidos en la teoría.

• Aplicar los conceptos de la inducción magnética aprendidos en la teoría.

• Desarrollar la capacidad para encontrar relaciones permanentes entre el material estudiado o sugerido y los principios de trabajo industriales

PROCEDIMIENTO

1 Conectar la bobina de una sola espira al galvanómetro, como se ilustra en la figura. Introduzca uno de los imanes de barra a través de la bobina y comienza a generar con su mano y en el interior una movimiento armónico simple. Observe cuidadosamente la aguja del galvanómetro y anote sus observaciones.

Rta: Con la bobina de núcleo de aire de 1 espira no se logró apreciar el movimiento de la aguja del galvanómetro.

2. Conecte las terminales del galvanómetro a la bobina de 50 espiras. Introduzca el imán dentro de la bobina y repita cuidadosamente la experiencia anterior. Registre sus observaciones y vaya sacando conclusiones.

Rta: Con la bobina de núcleo de aire de 50 espiras, logramos observar un movimiento leve en la aguja del galvanómetro

3. Conecte las terminales del galvanómetro a la bobina de 100 espiras. Introduzca el imán dentro de la bobina y repita cuidadosamente la experiencia anterior. Registre sus observaciones y continúe sacando conclusiones

Rta: Con la bobina de núcleo de aire de 100 espiras, logramos observar el movimiento de la aguja del galvanómetro. De lo cual podemos deducir que entre mayor número de espiras, en nuestra bobina de núcleo de aire se genera un campo eléctrico de mayor intensidad.

4. Repita la experiencia anterior invirtiendo la polaridad del imán de barra y si percibe cambios anote con cuidado sus observaciones

Rta: Al introducir un imán permanente por el interior de la bobina, con el polo norte hacia abajo, la aguja del galvanómetro se desvía hacia la derecha. Pero si invertimos la polaridad del imán e introducimos su polo sur dentro de las espiras de la bobina, veremos que la aguja se desvía hacia el lado contrario, debido a que el sentido del movimiento del flujo de electrones por el alambre de cobre cambia al invertirse la polaridad del imán.

5. Si el diámetro del núcleo se lo permite (en caso contrario rediseñe sus bobinas) una los dos imanes de barra (para generar un imán más fuerte) e introduzca el sistema a la bobina de 100 espiras. Observe el movimiento de la aguja del galvanómetro; ahora genere movimientos armónicos simples y a diferentes frecuencias o velocidades y analice con cuidado el movimiento de la aguja del galvanómetro. Anote una a una sus observaciones y saque conclusiones significativas del proceso

Rta: Al pasar un imán con un campo magnético de mayor intensidad, y al generar velocidad ejerciendo movimiento sobre él, en el núcleo de aire de nuestra bobina de 100 espiras, podemos observar que la aguja del galvanómetro se mueve con mayor rapidez. Si dejamos de mover el imán no se producirá inducción magnética alguna y la aguja del galvanómetro se detiene en“0”, indicando que tampoco hay flujo de corriente. Eso demuestra que para que exista inducción magnética y se genere una fuerza electromotriz (FEM) o corriente eléctrica en el enrollado de una bobina, no sólo se precisa la existencia de un campo magnético, sino que éste se encuentre en movimiento, para lo cual será necesario que el imán se desplace continuamente por el interior del enrollado de la bobina.

ANÀLISIS

1. Explique en lenguaje sencillo sus apreciaciones del movimiento generado en la aguja cuando el imán se introduce en la bobina de una espira:

Rta: En la bobina de una espira con núcleo de aire no logramos apreciar el movimiento de la aguja ya que la bobina entre más número de espiras mayor es su inductancia.

2. Explique en lenguaje sencillo sus apreciaciones o implicaciones del movimiento generado en la aguja del galvanómetro cuando el imán se introduce en cada una de las bobinas de 50 y 100 espiras.

Rta: Dependiendo de la polaridad del imán, la intensidad de su campo magnético, la velocidad de movimiento ejercido sobre él a través del núcleo de aire de nuestra bobina y el número de espiras de nuestra bobina sea para cada caso 50 o 100 espiras, la aguja del galvanómetro se moverá o marcara con la velocidad según sea el caso.

3. Explique en lenguaje sencillo sus apreciaciones e implicaciones del movimiento generado en la aguja cuando sistema de imanes se introduce en cada una de las bobinas y se mueve a diferentes frecuencias o velocidades:

Rta: Cuando movemos un imán permanente por el interior de las espiras de alambre de cobre de una bobina, se induce una fuerza electromotriz (FEM) o flujo de corriente eléctrica producida por el campo magnético que movemos manualmente. Si la velocidad y la frecuencia ejercida en nuestro imán es mayor la aguja del galvanómetro

3.1 Finalmente dejar el sistema de imanes en reposo y mover a diferentes velocidades cada una de las bobinas alrededor del sistema de los imanes; sacar conclusiones de los registros conservados y proponer explicaciones razonables

Rta: Sin importar el número de espiras, cuando se mueve a mayor velocidad se induce un mayor voltaje, se pudo observar que si se mantiene la frecuencia el voltaje también se mantiene con lo que se concluye que la inducción electromagnética depende de la velocidad que se le genere a la bobina.

3.2. Tratar de buscar, consultar o sugerir una explicación al fenómeno siguiente: “la aguja del galvanómetro

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