Practica 8

LABORATORIO DE FISICA C Msc. RICHARD PILOZO

OBJETIVOS Analizar algunas propiedades de campos magnéticos,

utilizando los siguientes aspectos:

Fuerzas y torques ejercidas por campos magnéticos permanentes sobre cuerpos localizados dentro de su influencia.

Distorsión del campo magnético, causado por la presencia de ciertas sustancias situadas en su seno.

RESUMEN

En la práctica se analizo las propiedades de campos magnéticos. Se pusieron materiales para determinar que objetos atraen y no.

Se analizo que los materiales ferromagnetismo se atraen mientras los diamagnéticos y pragmáticos no se atraen mas bien se repelan.

Introducción

Magnetismo, uno de los aspectos del electromagnetismo, que es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que aúna ambas fuerzas se denomina teoría electromagnética .La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo. Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia.

pág. 1 ENRIQUE ANCHUNDIA GUERRERO


El campo magnético de un imán de herradura se pone de manifiesto por la distribución de las limaduras de hierro, que indican la intensidad y dirección del campo en cada punto. Las limaduras se alinean con las ‘líneas de campo’, que muestran la dirección del campo en cada punto. Cuanto más juntas están las líneas, más intenso es el campo.Del mismo modo que el campo eléctrico E puede representarse mediante líneas de campo eléctrico, también el campo magnético B puede ser representado mediante líneas de campo magnético. En ambos casos, la dirección del campo viene indicada por la dirección de las líneas de campo, y la magnitud del campo por su densidad. Existen, sin embargo, dos importantes diferencias entre líneas del campo eléctrico y líneas de campo magnético:

Las líneas de campo eléctrico poseen la dirección de la fuerza eléctrica sobre la carga positiva, mientras que las líneas de campo magnético son perpendiculares a la fuerza magnética sobre una carga móvil.Las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas; las líneas de



campo magnético forman circuitos cerrados. Con los polos magnéticos aislados aparentemente no existen, no hay puntos en el espacio donde las líneas de campo magnético comiencen o terminen.

Vamos a ver un par de figuras donde se muestran las líneas de campo, tanto fuera como dentro de una barra imanada:En la primera figura, vemos las líneas de campo magnético dentro y fuera de una barra magnética. Las líneas emergerían del polo norte y entrarían en el polo sur, pero carecen de principio y fin. En su lugar forman circuitos cerrados.

En esta segunda figura, vemos las líneas de campo magnético que son exteriores a una barra imanada, visualizadas por limaduras de hierro.

Procedimiento experimental

Materiales usados

Imán en forma de herradura Frasco de plástico que contiene algunos elementos Varilla cuadrada de Fe Frasco con laminillas de Fe



Carrete de Ruhmkorff Fuente de tensión regulable 0, OV – 15, OV Tubo de rayos catódicos Cuba electrolítica Imán cilíndrico Electrodos anulares de Cu Interruptor un polo un borne Sulfato de Cu, frasco Agua, 100cm3 Brújula de bolsillo

Fuerzas ejercidas por campos magnéticos En la muestra constituida por clavos de Fe, pernos de Cu, de Al pedazos de corcho, papel, acerque el imán de su equipo y observe a los objetos que atrae e identifique el material con el cual son elaborados. Acerque dos clavos de Fe al imán como se indica en la figura 1, analice lo que sucede. Verifique lo que sucede con la varilla de Fe de la figura 2, identifique la polaridad de la misma. Registre sus observaciones en el informe al final de esa práctica.

Patrón del campo magnéticoSobre el imán ponga un vidrio, papel o cartulina y sobre el espolvoree limallas de Fe. Golpee levemente al vidrio. Registre en el informe los patrones del campo magnético que observa con los imanes que se muestren en las figuras.



Fuerzas magnéticas sobre cargas eléctricas en movimiento

Arme el equipo como se muestra en la figura 7. Acerque el imán al tubo de rayos catódicos previamente funcionando de tal manera que el campo magnético:-Se acerque al observador-Se aleje del observadorAnalice el comportamiento del haz de electrones del tubo de rayos catódicos. Registre sus observaciones.

Cuba electrolítica

Arme el equipo como se sugiere en la figura 8. Diluya sulfato de cobre en agua acidulada dentro de la cuba electrolitica. Conecte el interruptor S de la cuba electrolitica. Analice lo que sucede con el electrolito y registrelo en su informe.



RESULTADO

FUERZA EJERCIDAS POR CAMPOS MAGNÉTICOS.

a1) Que materiales fueron atraídos por el imán?

Los materiales atraídos por el imán fueron los clavos (Fe), los pernos (Fe) por que poseen propiedades magnéticas.

a2) Que materiales no fueron atraídos por el imán?

No fueron atraídos por el imán la tuerca (AL) y pedazo de papel.

a3) Que sucede con la varillas de Fe de la figura 2?

Si se aproxima una varilla de hierro a un imán se induce y adquiere propiedades magnéticas por lo que atrae a los tornillos de hierro.

b) Patrón del campo magnético



b1) Grafique los patrones de campo magnético que observo en este experimento.

b2) Comente sus observaciones sobre las características de las líneas de campo observados

Cuando colocamos las laminas de acetato sobre los diferentes imanes y colocarlas limallas de Fe observamos que las líneas de campo magnético salen del polo norte y llegan al polo sur es decir forman circuitos cerrados.

c) Fuerza magnética sobre cargas eléctricas en movimiento.

C1) Observaciones cuando el campo magnético se acerca al observador.



Cuando se acerca el campo magnético al observador del tubo de rayos catódicos se pudo observar que el haz de luz no permanece constante, es decir que se desvía hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la polaridad del imán (campo magnético).

C2) Observaciones cuando el campo magnético se aleja del observador.

Cuando se aleja el campo magnético al observador del tubo de rayos catódicos se pudo observar que el haz de luz permanece constante, es decir no sufre ninguna desviación

d) Cuba Electrolítica

d1) Observaciones al activar la cuba electrolítica.

Una cuba electrolítica es básicamente un recipiente en el cual hay un electrolito en solución o fundido y al cual se le adosan dos electrodos alimentados con corriente continua. Cuando la activamos los cationes que son iones positivos migraban hacia el electrodo negativo logrando que las partículas de sulfato de cobre describan una trayectoria circular



ANALISISa) Explique el comportamiento de los clavos en la figura 1.

El hierro son ejemplos bien conocidos de materiales que exhiben propiedades magnéticas en el cual sus átomos o iones se comportan como pequeños imanes que interactúan entre sí.

b) Identifique el campo magnético inductor y el campo magnético inducido en la figura2.

El campo magnético inductor es el imán y el campo magnético inducido es la varilla de hierro (Fe).

c) Pueden haber imanes con un número impar de polos?

Un monopolo magnético es una partícula que tiene únicamente un polo magnético (norte o sur). Teóricamente, nada impediría la existencia del monopolo magnético; incluso, su existencia se hace necesaria en algunas teorías de la creación del Universo. No obstante, esto no significa que existan, pues hasta ahora todos los intentos de crear un monopolo magnético en aceleradores de partículas han fracasado.

d) Porque en el dispositivo utilizado en la figura 8 deben utilizarse electrodos de cobre?

En el dispositivo utilizado en la figura 8 se utilizo electrodos de cobre debido a que el cobre no tiene propiedades magnéticas pero si tiene propiedades eléctricas.


http://es.wikipedia.org/wiki/Universo


CONCLUSIONES

materiales como los ferromagnéticos, son atraídos con mayor fuerza en cambio los materiales paramagnéticos o diamagnéticos, no son atraídos por imanes sino que son repelidos conceptualmente pero experimentalmente no se ve.

un imán siempre apunta el norte magnético que para nosotros el sur geográfico.

REFERENCIA- Microsoft ® Encarta ® 2009.- Física Universitaria de Sears Zemansky 12va edición - Guía de laboratorio de física C revisión III, Espol ICF- http://es.wikipedia.org/wiki/


http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_elasticidad

Practica 8

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