Ingles Título del proyecto: Cañón de Gauss

Título del proyecto: Cañón de Gauss

Diseñado por:

Nombres: Jhon Edison Ortiz Penagos, John Edisson Ortegon Lagos

1.1. Planteamiento del problema de investigación y Justificación:

Buscando un experimento el cual relacione las leyes y fuerzas electromagnéticas con el movimiento mecánico de un cuerpo, se ha encontrado una un proyecto el cual cumple las necesidades para la investigación, de lo cual podremos obtener una comparación sobre las leyes de gauss, Faraday. Bio-Savat, en cada uno de los fenómenos que se tendrán es en este proyecto.

Con el planteamiento anterior mencionado, detallamos un poco sobre las relaciones existentes entre el movimiento de cargas dentro de los conductores y la fuerza electromotriz sobre un cuerpo en acción. De igual forma al hablar de electromagnetismo siempre relacionamos este fenómeno con inductores y bobinas.

Preguntas de Investigación:

• ¿Cómo funciona el cañón de gauss?
• ¿Que fenómenos intervienen en el proyecto?
• ¿Cómo relacionar las fuerzas electromagnéticas con el movimiento de las cargas?

1.2 Marco Teórico:

Ley de Gauss:

El flujo del campo eléctrico a través de cualquier superficie cerrada es igual a la carga q contenida dentro de la superficie, dividida por la constante ε0. pase por un material conductor. En este caso utilizaremos un solenoide, una bobina creada por varias espiras superpuestas una tras otra. La ley fundamental para el desarrollo de nuestro proyecto, porque el campo magnético implícito en el solenoide será el que impulsará el proyectil.

[pic 1]

Entonces el campo magnético en el solenoide es: B= µ ₒ n I, donde n= N/L, N=número de vueltas, L=longitud Al circular una corriente eléctrica por el solenoide se genera un campo magnético dentro de la bobina el cual será más uniforme cuanto más larga sea la bobina. El solenoide se polariza quedando con dos polos, los cuales denominaremos polo norte y polo sur. Al estar el material al interior del campo magnético los momentos dipolares magnéticos se alinean generando un vector llamado magnetización. Éste apunta en la misma dirección del campo magnético, si usamos materiales ferromagnéticos el vector magnetización aumenta debido a que la permeabilidad absoluta es mucho mayor a la del vacío.

[Miguel Angel Monge, Distribuciones continuas de carga: Ley de Gauss) ]

[pic 2]

La ley de inducción electromagnética de Faraday

Michael Faraday en Inglaterra descubrió en torno 1893 que un campo magnético induce una corriente en un conductor si varía el flujo del campo magnético a través del conductor. El fenómeno se conoce como inducción electromagnética.
 La inducción electromagnética permite transformar trabajo mecánico en corriente eléctrica (energía eléctrica), y lo contrario. El funcionamiento de los transformadores, de muchos medidores, detectores y sensores se basan en el fenómeno de inducción electromagnética

[Miguel Angel Monge, Distribuciones continuas de carga: Ley de Gauss), Pag 1 ]

[pic 3]

Ley de Bio-Savart:

Los científicos franceses Jean-Baptiste Biot y Félix Savart descubrieron la relación entre una corriente y el campo magnético que esta produce. Si bien esto se puede llevar a cabo con la ley de Ampere, la aplicabilidad de esta depende de la simetría en el sistema de corrientes. En electrostática se presenta una situación análoga para calcular el campo eléctrico: cuando hay simetría en una distribución de carga, utilizamos la ley de Gauss, pero cuando no la hay, podemos calcular el campo eléctrico con la ley de Coulomb.

[Jorge.” Fisica2”, Pag1]

[pic 4]

1.3 Objetivos:

a) Determinar las leyes fisicas que se cumple dentro del cañón de gauss.

c) Comprobar el correcto funcionamiento correcto del cañón de gauss.

1.4 Metodología:

• Materiales:

Materiales

• 20 metros de cable esmaltado cobre calibre 24
• Un tuvo plástico
• 6 condensadores de 4700 uf
• 1 Transformador de 12v
• 2 swiches para activar la carga de los condensadores
• Váquela universal

• Presupuesto:

Para el proyecto que tiene un presupuesto que $50.000 m/c de acuerdo a los materiales las cantidades y costos se relacionan en la siguiente tabla.

• Construcción

Iniciamos con la conexión del Fuente dé, debemos utilizar una borne para unir los cables salientes del transformador con unos cables nuevos unidos a la clavija de enchufe macho. De esta manera conseguiremos que nuevo transformador sea alimentado por la corriente eléctrica al enchufarlo. En el circuito secundario también tenemos otros dos cables (tres en realidad, pero el del medio es para conexiones a 12 V). Los dos cables que queremos utilizar los soldamos a la placa impresa de baquelita utilizando unos terminales.

...