Laboratorio 8 de Fisica III

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CAMPO MAGNÉTICO ALREDEDOR DE UN CONDUCTOR ELÉCTRICO Todo conductor eléctrico por el que circula una corriente genera un campo magnético. Dicho campo se origina debido a que los portadores de carga (electrones) se mueven dentro del conductor. La siguiente animación muestra el campo magnético generado por un conductor por el que fluye una corriente: Un conductor por el que circula corriente está rodeado por líneas de campo concéntricas. Para determinar el sentido de las líneas de campo se puede aplicar la llamada "regla del tornillo": Las líneas del campo magnético rodean el conductor por el que circula corriente en la misma dirección en la que habría que girar un tornillo (de rosca derecha) para apretarlo en el sentido técnico del flujo de la corriente. 1.- Experimento: Campo magnético de un conductor 1 Con una brújula se verificará el campo magnético de un conductor por el que circula corriente. Monte el siguiente arreglo experimental: Aleje el imán por lo menos 50 cm de la brújula. Anote la posición de la aguja magnética, la cual se ve determinada básicamente por el campo magnético terrestre. En la animación, pulse el botón STEP2 y complete la última conexión como se indica. De este modo, por el conductor circulará una corriente de aprox. 1 A.

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

CAMPO MAGNTICO ALREDEDOR DE UN CONDUCTOR ELCTRICO

Todo conductor elctrico por el que circula una corriente genera un campo magntico. Dicho campo se origina debido a que los portadores de carga (electrones) se mueven dentro del conductor. La siguiente animacin muestra el campo magntico generado por un conductor por el que fluye una corriente:

Un conductor por el que circula corriente est rodeado por lneas de campo concntricas.

Para determinar el sentido de las lneas de campo se puede aplicar la llamada "regla del tornillo":

Las lneas del campo magntico rodean el conductor por el que circula corriente en la misma direccin en la que habra que girar un tornillo (de rosca derecha) para apretarlo en el sentido tcnico del flujo de la corriente.

1.- Experimento: Campo magntico de un conductor 1 Con una brjula se verificar el campo magntico de un conductor por el que circula corriente.

Monte el siguiente arreglo experimental:

Aleje el imn por lo menos 50 cm de la brjula.

Anote la posicin de la aguja magntica, la cual se ve determinada bsicamente por el campo magntico terrestre.

En la animacin, pulse el botn STEP2 y complete la ltima conexin como se indica. De este modo, por el conductor circular una corriente de aprox. 1 A.

2.- Experimento: Campo magntico de un conductor 2

Se averiguar si es mayor el campo magntico de un bucle conductor o el de un conductor si por ambos circula corriente. Adems, se analizar si la polaridad de la corriente ejerce alguna influencia.

Modifique el arreglo anterior como se muestra a continuacin:

3.- Campo magntico de una bobina

En muchos equipos elctricos y electrnicos se utilizan componentes que constan de conductores elctricos arrollados. Estos arrollamientos se conocen como bobinas.

Como todo conductor por el circula la corriente, las bobinas con corriente tambin presentan un campo magntico:

4.- Verificacin del campo magntico de una bobina

Con una brjula se analizar una bobina mientras por ella circula una corriente al igual que cuando no se aplica ninguna corriente. En este caso, se determinarn ciertas propiedades magnticas y la forma de las lneas de campo.

Monte el siguiente arreglo experimental:

Retire la brjula de su soporte y acrquela lentamente a la bobina.

Observe la orientacin de la aguja de la brjula.

Complemente el arreglo experimental. La animacin STEP2 muestra la manera de hacerlo.

Mueva de nuevo la brjula alrededor de la bobina por la que ahora circula corriente.

Observe la direccin de la corriente.

La materia en el campo magntico

Intensidad de campo H y densidad de flujo B

Todas las corrientes elctricas estn rodeadas por campos magnticos. Aqu se diferencia entre dos magnitudes:

La intensidad de campo H, conocida tambin como excitacin magntica, se genera nicamente con corriente elctrica verdadera (esto es, mensurable con el ampermetro).

Caracteriza el origen del campo magntico.

La densidad de flujo B es responsable de la induccin, de la fuerza de Lorentz al igual que de la atraccin y repulsin de los imanes (permanentes). Por esta razn, caracteriza el efecto del campo magntico.

La materia en el campo magntico

Si una bobina se encuentra en el vaco (o lo suficientemente cercana al campo magntico, en la atmsfera), es vlido lo siguiente:

Se puede comprobar con facilidad que, con igual corriente I (y, por tanto, con igual intensidad de campo H), la densidad de flujo magntico B vara si se introduce materia en el interior de una bobina.

Para la descripcin de este fenmeno, dependiente de la materia, se introdujo la constante de permeabilidad magntica relativa r:

En los dos primeros grupos, r se aleja de 1 de forma poco significativa. En el caso de los ferro magnetos, se da el caso contrario puesto que r puede alcanzar valores 100.000 veces mayores.

Bobina con ncleo de hierro

Si se coloca un ncleo de hierro dentro de una bobina, aqul se ver magnetizado por sta. As se produce un electroimn:

5.- Efecto del ncleo de hierro

Con una brjula se analizar una bobina con ncleo de hierro, por la que circula corriente.

Se compararn las propiedades magnticas de la bobina con y sin ncleo de hierro.

Monte el siguiente arreglo experimental:

Efecto dinmico magntico

Se verificar si una fuerza acta sobre un imn que se introduce en una bobina.

Monte el siguiente arreglo experimental:

6.- EXPERIMENTO DE REMANENCIA

Se someter un ncleo de hierro a la influencia de un campo magntico y, a continuacin, se verificar su campo magntico residual. Luego se repetir el experimento con la polaridad invertida.

Monte el siguiente arreglo experimental:

Con un marcador, o con material adhesivo rojo, marque un lado del ncleo de hierro.

Inserte y retire repetidamente el ncleo de hierro del interior de la bobina por la que circula corriente. El punto rojo se dirige hacia abajo.

Saque el ncleo de hierro y analcelo con la aguja imantada.

Repita el experimento e introduzca y retire varias veces el ncleo de hierro del interior de la bobina por la que circula corriente. Esta vez, el punto rojo se debe dirigir hacia arriba. Retire el ncleo y vuela a analizarlo con la aguja magntica.

Fuerza de Lorentz Si un conductor por el que circula corriente se coloca dentro de otro campo magntico, se producir una interaccin entre ambos campos.

Regla de la mano derecha Un mtodo sencillo para determinar el sentido de la fuerza de Lorentz es la llamada regla de la mano derecha.

Las magnitudes velocidad v de los electrones (contraria al sentido tcnico de la corriente) induccin magntica B del campo magntico exterior fuerza F (fuerza de Lorentz) son perpendiculares entre s.

Si se conoce el sentido de dos de ellas, con la regla de la mano derecha se puede determinar el sentido de la tercera magnitud.

Induccin.- En la electrotecnia se conoce como induccin a la generacin de energa elctrica en un conductor (alambre) debido a un campo magntico variable.

La induccin tiene una gran importancia tcnica en la produccin de corriente con generadores y en los transformadores.

Ley de la induccin

Los procesos fsicos relativos a este fenmeno se describen mediante la ley de la induccin.

Una variacin del flujo en el tiempo dF/dt induce en un bucle conductor, que abarca la superficie A, la tensin de induccin.

7.- Experimento 1 de induccin

En una bobina sin ncleo se generar una tensin con el movimiento de un imn permanente.

Dicha tensin se medir con un voltmetro.

Monte el siguiente arreglo experimental:

Abra el instrumento virtual voltmetro A del men de instrumentos de medicin o pulse sobre la imagen del instrumento. Realice los siguientes a justes:

Rango: 0,5 V, DC

Display anlogo Conmutador giratorio en AV (visualizacin de valor medio)

8.- Experimento 2 de induccin

Se variar el campo magntico sin realizar ningn movimiento, encendiendo y apagando la corriente en una "bobina de campo". Se observar la tensin inducida en una segunda bobina y se medir esta tensin con un voltmetro. Monte el siguiente arreglo experimental.

Abra el instrumento virtual voltmetro y realice los siguientes ajustes:

Rango: 0,5 V, DC

Display anlogo

Conmutador giratorio en AV (visualizacin de valor medio)

Induccin electromagntica 1. OBJETIVOS

1. Estudiar algunos fenmenos de induccin magntica.

2. Determinar la relacin entre corriente inducida y la variacin de flujo magntico.

2. FUNDAMENTO TEORICO

Los trabajos de Ampre se difundieron rpidamente en todos los centros activos de investigacin de la poca, causando gran sensacin. Un joven investigador ingls, Michael Faraday (1791-1867) se empez a interesar en los fenmenos elctricos y repiti en su laboratorio los experimentos tanto de Oersted como de Ampre. Una vez que entendi cabalmente el fondo fsico de estos fenmenos, se plante la siguiente cuestin: de acuerdo con los descubrimientos de Oersted y Ampre se puede obtener magnetismo de la electricidad, ser posible que se obtenga electricidad del magnetismo? De inmediato inici una serie de experimentos para dar respuesta a esta pregunta.

Faraday fue uno de los ms ilustres cientficos experimentales del siglo XIX. Hijo de un herrero y con estudios de educacin elemental, ya que no tuvo oportunidad de enseanza de mayor nivel, empez a trabajar como aprendiz de librero en 1808, dedicndose a la encuadernacin. Como pasatiempo lea los libros que le traan los clientes, en particular los de qumica y electricidad, lo que abri ante sus ojos un nuevo mundo, despertndose en l un gran inters por aumentar sus conocimientos. As empez a estudiar cursos nocturnos que ofreca en la Royal Institution (Institucin Real para el Desarrollo de las Ciencias) el cientfico Humphry Davy. Esta institucin haba sido fundada en 1799 y desde 1801 su director era Davy, uno de los cientficos ms prestigiados de Inglaterra. Faraday escribi flotas del curso que llev con Davy.

En 1812 Davy recibi una solicitud de trabajo de Faraday, cuyo empleo de aprendiz como encuadernador estaba por concluir. Mand al profesor, como prueba de su capacidad, las notas que haba escrito en el curso que el mismo Davy haba dictado.

Faraday fue contratado como asistente de laboratorio en 1813, comenzando as una ilustre carrera en la Royal Institution, que dur hasta su retiro, en 1861. De asistente pas a reemplazante temporal de Davy, y finalmente fue su sucesor.

Faraday public su primer trabajo cientfico en 1816 y fue elegido miembro de la Royal Institution en 1827. Se dedic durante mucho tiempo al estudio de los fenmenos qumicos. Entre los logros de Faraday se pueden mencionar el reconocimiento de nuevos compuestos qumicos, el trabajo sobre la licuefaccin de los gases, el descubrimiento de las leyes de la electrlisis, la demostracin de que sin importar cmo se produjera la electricidad siempre era la misma ya que produca en todos los casos los mismos efectos. Posiblemente sus mayores descubrimientos fueron la induccin electromagntica y la idea de campo. En este captulo hablaremos de la primera y dedicaremos otro captulo al concepto de campo.

Faraday inici en 1825 una serie de experimentos con el fin de comprobar si se poda obtener electricidad a partir del magnetismo. Pero no fue sino hasta 1831 que pudo presentar sus primeros trabajos con respuestas positivas.

Despus de muchos intentos fallidos, debidamente registrados en su diario, Faraday obtuvo un indicio en el otoo de 1831. El experimento fue el siguiente. Enroll un alambre conductor alrededor de un ncleo cilndrico de madera y conect sus extremos a un galvanmetro G; sta es la bobina A de la figura 5. En seguida enroll otro alambre conductor encima de la bobina anterior. Los extremos de la segunda bobina, B en la figura, los conect a una batera. La argumentacin de Faraday fue la siguiente: al cerrar el contacto C de la batera empieza a circular una corriente elctrica a lo largo de la bobina B. De los resultados de Oersted y Ampre, se sabe que esta corriente genera un efecto magntico a su alrededor. Este efecto magntico cruza la bobina A, y si el magnetismo produce electricidad, entonces por la bobina A debera empezar a circular una corriente elctrica que debera poder detectarse por medio del galvanmetro.

Sus experimentos demostraron que la aguja del galvanmetro no se mova, lo cual indicaba que por la bobina A no pasaba ninguna corriente elctrica.

Sin embargo, Faraday s dio cuenta de que en el instante en que conectaba la batera ocurra una pequea desviacin de la aguja de galvanmetro. Tambin se percat de que en el momento en que desconectaba la batera la aguja del galvanmetro se desviaba ligeramente otra vez, ahora en sentido opuesto. Por lo tanto, concluy que en un intervalo de tiempo muy pequeo, mientras se conecta y se desconecta la batera, si hay corriente en la bobina B. Siguiendo esta idea Faraday descubri que efectivamente se producen corrientes elctricas slo cuando el efecto magntico cambia, si ste es constante no hay ninguna produccin de electricidad por magnetismo.

Al conectar el interruptor en el circuito de la bobina B de la figura 5 el valor de la corriente elctrica que circula por l cambia de cero a un valor distinto de cero. Por tanto, el efecto magntico que produce esta corriente a su alrededor tambin cambia de cero a un valor distinto de cero.

De la misma manera, cuando se desconecta la batera la corriente en el circuito cambia de un valor no nulo a cero, con el consecuente cambio del efecto magntico.

Figura 5. Esquema del experimento de Faraday con que descubri la induccin electromagntica.

Por otro lado, cuanto est circulando una corriente con el mismo valor todo el tiempo, hecho que ocurre cuando la batera est ya conectada, el efecto magntico que produce la bobina tambin es constante y no cambia con el tiempo.

Recordemos que la intensidad del efecto magntico producido por una corriente elctrica depende del valor de la corriente: mientras mayor sea este valor mayor ser la intensidad del efecto magntico producido.

Faraday realiz diferentes experimentos en los cuales el efecto magntico que produca y atravesaba una bobina daba lugar a que se produjera una corriente elctrica en esta bobina. Otro experimento que realiz fue el siguiente: enroll una bobina A en un anillo de hierro dulce circular y sus extremos los conect a un galvanmetro. Enroll otra bobina B en el mismo anillo y sus extremos los conect a una batera. Al conectar el interruptor de la batera empez a circular una corriente por la bobina B. Esta corriente gener un efecto magntico a su alrededor, en particular dentro del anillo de hierro dulce. Como consecuencia, el anillo se magnetiz y el efecto magntico producido cruz tambin a la bobina A. Faraday se dio cuenta, nuevamente, que slo haba movimiento de la aguja del galvanmetro cuando se conectaba y desconectaba la batera. Cuando flua por la bobina B una corriente de valor constante, la aguja del galvanmetro no se mova, lo que indicaba que por la bobina A no haba corriente alguna.

Despus de muchos experimentos adicionales Faraday lleg a una conclusin muy importante. Para ello defini el concepto de flujo magntico a travs de una superficie de la siguiente forma: supongamos que un circuito formado por un alambre conductor es un crculo.

Sea A el rea del crculo. Consideremos en primer lugar el caso en que la direccin del efecto magntico sea perpendicular al plano que forma el crculo (Figura 6) y sea B la intensidad del efecto. El flujo magntico a travs de la superficie es el producto de B con el rea del crculo, o sea, (BA). En segundo lugar consideremos el caso en que la direccin del efecto magntico no sea perpendicular al plano del crculo. Si proyectamos la superficie del crculo perpendicularmente a la direccin del efecto, se obtiene la superficie A'. El flujo magntico es ahora igual a (BA'). Llamaremos al rea A' el rea efectiva. El flujo es, por tanto, igual a la magnitud del efecto magntico multiplicada por el rea efectiva.

Figura 6. A travs de la superficie hay un flujo magntico.

Si el efecto magntico que cruza el plano del circuito de la figura 6 cambia con el tiempo, entonces, de acuerdo con el descubrimiento de Faraday se genera, o como se ha convenido en llamar, se induce una corriente elctrica a lo largo del alambre que forma el circuito.

Sin embargo, Faraday descubri otra cosa muy importante. Lo que realmente debe cambiar con el tiempo para que se induzca una corriente elctrica es el flujo magntico a travs de la superficie que forma el circuito elctrico. Por supuesto que si el efecto magntico cambia con el tiempo, entonces el flujo que produce tambin cambiar. Pero puede ocurrir que el flujo cambie sin que el efecto cambie. En efecto, si el rea efectiva de la superficie cambia, mantenindose el valor del efecto constante, entonces el flujo cambiar. El descubrimiento de Faraday indica que en este caso tambin se inducir una corriente elctrica en el circuito. Una manera de cambiar el rea efectiva del circuito es, por ejemplo, haciendo girar la espira del circuito (Figura 7) alrededor del eje LL, perpendicular al efecto magntico. En este caso el flujo magntico cambia con el tiempo y se induce una corriente en el circuito, sin que el efecto magntico hubiese cambiado.

Vemos claramente que se puede cambiar el rea efectiva de muchas otras maneras. Adems, puede ocurrir que cambien simultneamente tanto el valor del efecto como el rea efectiva con el consecuente cambio del flujo magntico.

Figura 7. Se puede lograr que el flujo a travs de la superficie cambie con el tiempo, hacindola girar alrededor del eje LL. Lo importante es que si el flujo neto cambia entonces se induce una corriente elctrica. Este descubrimiento lleva el nombre de ley de induccin de Faraday y es uno de los resultados ms importantes de la teora electromagntica.

Mientras mayor sea el cambio del flujo, mayor ser el valor de la corriente elctrica que se inducir en el alambre conductor. De esta forma nos damos cuenta de que se pueden lograr valores muy altos de corriente elctrica con slo cambiar el flujo magntico rpidamente. As, gracias a la ley de induccin de Faraday se puso a disposicin de la humanidad la posibilidad de contar con fuentes de corrientes elctricas intensas. La manera de hacerlo fue por medio de generadores elctricos. Recurdese que hasta el descubrimiento de Faraday, las nicas fuentes de electricidad disponibles eran la friccin entre dos superficies y por medio de batera o pilas voltaicas. En cualquiera de estos dos casos las cantidades de electricidad que se obtenan eran muy pequeas.

Como veremos en otros captulos, la ley de induccin ha tenido aplicaciones prcticas que han cambiado el curso de la vida de la humanidad.

Antes de morir Humphry Davy dijo: "Mi mayor descubrimiento fue Michael Faraday."

Para finalizar este captulo queremos destacar algunos aspectos importantes de la investigacin cientfica. En primer lugar, Faraday pudo hacer su descubrimiento porque tena a su disposicin dos elementos fundamentales: la batera o pila voltaica, inventada por Volta no muchos aos antes, y el galvanmetro, inventado por Ampre haca poco tiempo. Sin estos aparatos no hubiera podido hacer ningn descubrimiento. En segundo lugar, Faraday pudo plantearse la pregunta acerca del efecto del magnetismo sobre la electricidad despus de que entendi los descubrimientos tanto de Oersted como de Ampre.

Si no hubiera conocido stos, ni Faraday ni ninguna otra persona hubiese podido plantear dicha cuestin. Estos aspectos son muy importantes, pues el avance de los conocimientos ocurre como la construccin de un edificio: se construye el segundo piso despus de haber construido el primero y as sucesivamente. Se va avanzando en el conocimiento de la naturaleza basndose en descubrimientos e invenciones hechos con anterioridad. Por ello, Isaac Newton una vez expres: "Pude ver ms lejos que otros porque estaba encima de los hombros de gigantes."

La induccin electromagntica, es el fenmeno por ello cual se produce una corriente I en un conductor, debido a las variaciones del flujo magntico que la interceptan. Faraday hacia 1830 descubri este fenmeno el cual se puede realizar por la accin de un imn o por accin de una corriente.

Disponga de una bobina para el caso de la figura 1.

v v = 0

a) Aumenta

b) no varia

c) disminuye

Figura 1

En (a) el imn se mueve hacia la bobina produciendo una corriente elctrica, denominada corriente inducida.

En (b) el imn esta en reposo, entonces no hay corriente.

En (c) el imn se aleja de la bobina induciendo una corriente pero en sentido contrario al sentido del caso (a). Si movemos el imn con mayor rapidez v, la corriente sera ms intensa.

Lo anterior se explica asumiendo que cuando acercamos el polo norte del imn a la bobina, la cantidad de lneas que atraviesan la espira (flujo magntico) aumenta apareciendo una corriente inducida, la que cesa cuando detenemos el imn. Es decir, la corriente dura solo mientras hay variacin del campo.

LEY DE LENZ

El sentido de la corriente inducida es tal que tiende a oponerse mediante sus acciones electromagnticas, a la causa que lo produce.

Se dice que la corriente inducida I en la bobina es producida por una fuerza electromotriz (fem) tambin inducida . Por lo tanto usando la ley de Lenz podemos definir el sentido de la fem inducida.

As en el ejemplo anterior al introducir el polo norte del imn se producir una corriente cuyo campo magntico se opondr al movimiento del imn. Para esto, en el extremo de la espira prximo al imn se debe de formar el polo N cuya repulsin debemos vencer realizando un trabajo que se transforme en corriente elctrica (polo N frente a polo N). Por el contrario al sacar el imn la corriente inducida crea un campo magntico que atrae al imn, para vencer esta atraccin hay que gastar trabajo que se transforma en corriente inducida de sentido contrario al anterior (polo N frente al polo S).

Conociendo los polos de la bobina es posible conocer el sentido de la corriente que circula sobre l.

FUERZA ELECTROMOTRIZ DE LA CORRIENTE INDUCIDA

Experimentalmente Faraday encontr que la fem inducida depende solamente del nmero de espiras de la bobina y de la velocidad con que vara el flujo magntico que la origina.

-M d / dt donde; M = # de espiras.

d = La variacin del flujo magntico.

dt = Tiempo en que se efecta la variacin.

El signo indica que la fem obtenida se opone a la variacin del flujo que la origina.3. Procedimento EL PRINICPIO DEL ELECTROIMAN

Coloque el solenoide en direccin Este-Oeste del comps de modo que la aguja no este deflectada mas de 10 con respecto al eje del solenoide cuando la llave este abierta. Cierre la llave y anote la posicin. Invierta la corriente y anote la posicin de la aguja. Inserte ahora el tornillo de metal en el interior de la bobina. Qu observa?

FUERZA ELECTROMOTRIZ

Conecte las terminaciones de un solenoide el galvanmetro como muestra la figura 3. Examine la direccin en la cual el alambre de la bobina esta enrollada. Induciendo el imn tal como se indica en la figura 3, anote la deflexin del galvanmetro, en cada caso (hacia arriba, hacia abajo) y determine de que modo fluye la corriente alrededor de la bobina (horario o antihorario).

Mirando de arriba hacia abajo y moviendo el imn hacia adentro, se observa una deflexin en sentido horario en el galvanmetro, produciendo lo contrario al alejar el imn.

Al cambiar la rapidez del movimiento del imn se produce lo anteriormente pero con mayor intensidad. La polaridad producida en la bobina por la corriente inducida, se hallara con la regla de la mano derecha.

El efecto de cambiar la rapidez del movimiento del imn.

La polaridad producida en la bobina por la corriente inducida para el movimiento del imn. La posible aparicin de fuerzas magnticas debidas al movimiento.

4. CUESTIONARIO

1. Qu relacin observa usted entre la conducta de un solenoide por el que pasa una corriente elctrica y un imn de una barra?

Cuando en el solenoide se conecta con una fuente de corriente, ste se polariza en sus extremos de esta manera se le puede comparar como un imn de barra, al tener polo norte y polo sur. 2. Mencione por lo menos dos reglas prcticas para determinar la polaridad de un solenoide que leva corriente elctrica.

1. Se le puede acercar un comps a uno de los extremos del solenoide y se observa lo que ocurre, si la aguja oscura es rechazada por el solenoide quiere decir que ese extremo es el extremos norte magntico, de lo contrario lo atraer y ser el polo sur magntico.

2. Por medio de la regla de la mano derecha, sabiendo la direccin o sentido de la corriente elctrica, se puede hallar la polaridad del solenoide.

3. Qu efecto produce la insercin de una varilla de metal en el interior de una bobina que lleva una corriente elctrica? Cmo sera la configuracin de las lneas de fuerza magntica?

Al ingresar la varilla de metal dentro de la bobina por la cual pasa corriente, a su vez dentro del solenoide, la varilla de metal generar un campo de la misma polaridad del campo que genera el solenoide, es decir generar corriente en el mismo sentido que el solenoide, y a su vez aumentar su intensidad.

Las lneas de fuerza dentro del solenoide seran en este caso de naturaleza radial propiciando que la barra o varilla de metal quedara adherida al solenoide.

: Representa las lneas

de fuerza magntica

dentro del solenoide.

Vista de perfil del solenoide con la varilla adentro

4. Usando la ley de Lenz indique el sentido de la corriente elctrica y la polaridad en el solenoide de la figura 3, cuando el imn se aleja. Explique.

De la ley de Lenz concluimos que:Como el imn se aleja del solenoide las lneas que atraviesan el a ste irn disminuyendo, entonces como el flujo vara se induce una corriente elctrica debido a una f.e.m inducida, esta es inducida de tal modo que se opone al cambio de flujo. En nuestro caso el sentido de la corriente elctrica inducida es en sentido horario y su polaridad sera como se indica en el grfico:

5. De la figura 4, con la llave cerrada, y con la idea de que el flujo magntico en el secundario aumenta o disminuya a medida que acerquemos o alejemos el primario, enuncie la regla practica para determinar la polaridad del inducido.

Sabiendo la polaridad del primario, cuando acercamos el primario al secundario tiene el mismo efecto como cuando acercamos un imn a una solenoide conectado a un galvanmetro, el sentido de la corriente es el contrario al del inductor por ley de Lenz y la polaridad del inducido se puede determinar por medio tambin de la ley de Lenz, cuando se acerca el imn, o electroimn en este caso, al solenoide y si sabemos cual es la polaridad del extremo que acercamos tendremos que la polaridad de ese extremo del inducido es la misma que la del inductor y al alejarla ser la contraria. Es decir:

V

primarioI I secundario

V

I I

primario secundario

6. CONCLUSIONES

1. Al conectar un solenoide a una fuente de energa lo que se esta construyendo es un electroimn debido a que el solenoide gana polaridad en sus extremos, es decir aparecen en el los polos Sur y Norte e el solenoide.

2. El sentido de la induccin de corriente del solenoide secundario depende de la orientacin de las espiras del solenoide primario.

3. La polaridad del electroimn se puede comprobar de manera fcil acercando un comps hacia uno de sus extremos.

4. Cuando se coloca una varilla de metal dentro del solenoide con la llave cerrada, es decir con la corriente fluyendo a traves de el, la varilla se adhiere al solenoide por lo que concluimos que en el interior del solenoide existe una fuerza magntica que mantiene pegada a la varilla.

7. BIBLIOGRAFIA

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/112/htm/sec_7.htm

http://alipso.com/monografias/inelecmagne/

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Manual de laboratorio de Electricidad y Magnetismo- Fsica III,7maEdicin. Peul Hewitt; Fundamentos deFsica Conceptual; Mxico; 2009; Pearson Educacin. Raymond A. Serway; Fsica; cuartaedicin; Mxico; 1997; McGraw-Hill; pp. 727;espaol. Fsica para ciencias e ingeniera con fsica moderna, volumen2, Sptima edicin

N

S

N

S

N

S

N

N

S

N

Polo norte magntico

G

G

Polo sur magntico