Campo Magnetico

CAMPO MAGNETICO LEY DE FARADAY Y LENZ
INTRODUCCION
Objetivos
* Verificar la definición de campo magnético.
* Descubrir el comportamiento del campo generado por imanes y líneas de corriente, utilizando el concepto de líneas de fuerza.
* Verificar la ley de Faraday-Lenz
* Determinar experimentalmente la ecuación fundamental del transformador.
Conceptos Previos
Biot y Savartestablecen una relación que permite obtener campo magnético, a partir de corrientes eléctricas. El campo así creado, se conoce como Inducción Magnética, y la expresión magnética de Biot y Savart en honor a sus descubridores.
En electrostática, las fuerzas que experimentan una carga eléctrica tiene la dirección del campo eléctrico. En el caso del Campo Magnético, la fuerza que experimenta una cargatiene un carácter algo extraño. Si la carga esta en reposo, esta no experimenta fuerza alguna. Sin embargo, sí esta mueve, aparece una fuerza como:
! ! !
F = Q"V x B
Las corrientes eléctricas están constituidas por muchas partículas cargadas en movimiento a lo largo del conductor. Por lo tanto, si el conductor se encuentra sumergido en un campo magnético, todas las partículas que forman lacorriente, experimentan una fuerza. Esta fuerza se traduce en una fuerza neta sobre el conductor. La idea de que corriente eléctrica (campo eléctrico), produce Campo Magnético, esto induce a pensar que, imanes o campos Magnéticos puedan producir Campos Eléctricos.
En 1840 Faraday diciendo que observaba efectos eléctricos a partir de campos magnéticos siempre que algo este variando. El fenómenoobservado lo denomina fuerzas electromotriz inducida o simplemente FEM. la que inducida se origina en todo lugar, donde el flujo de Campo Magnético varia con respecto al tiempo. La corriente eléctrica inducida por la FEM circula de tal forma que crea un Campo Magnético que se opone al Campo Magnético que la origina.
Estos efectos quedan establecidos en la ley de Faraday y Lenz, que dice:”la Femproducida por variaciones del flujo magnético en el tiempo, tienen un sentido que siempre se opone a la causa que lo produce”, y se expresa como:
= - d volt
dt
EXPERIMENTO N°1
DESCRIPCION TEORICA DEL EXPERIMENTO
A)
N S N S
Fig. 1
Determinar la polaridad de un imán utilizando la brújula, conocida previamente su polaridad.
Al tener identificado los polos de la brújula, solo hay que acercarle elimán a uno de los dos polos, si se repelen, estaremos en presencia de polos iguales, si la brújula no se mueve, estamos en presencia de polos contrarios.
B)
Actividad demostrativa:
Colocar un imán alrededor de un osciloscopio y rotarlo en distintos sentidos, observe.
C)
Determinar campos magnéticos de una línea de corriente en distintos tipos de conductores.
Materiales
* Brújulamagnética
* Imán permanente
* Limaduras de hierro
* Panel demostrativo de conductores
* Un osciloscopio
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
A)
Determinar los polos de un imán permanente, a través de una brújula magnética.
Con limaduras de hierro identificar el campo que forma este imán.
B)
Observar que sucede cuando el osciloscopio se genera una señal centrada del haz obteniendo un punto yse expone a un imán permanente
C)
Conectar a una batería los distintos conductores(horizontal, vertical y solenoide)
Esparcir limaduras de hierro y observar.
PROCESAMIENTO DE DATOS
A)
Por convención se dijo que las líneas de campo magnético van de norte a sur y siempre al polo contrario.
En la figura1 se observa claramente este fenómeno que tienen una dirección de polo a polo contrario y unsentido de norte a sur. Se aprecia que todas estas líneas llegan a su destino y no son perturbadas por ningún agente externo.
Se ve claramente por el método experimental que se cumplen los principios establecidos: polos opuestos se repelen e iguales se atraen.
Además se ve que se cumple que la dirección de las líneas de campo son de polo norte a sur teniendo ese sentido. Y si bien las líneas...