Cobit

OBJETIVOS:

* Llevar a cabo el fenómeno de Levitación Magnética mediante el uso de bobinas, material ferromagnético y materiales diamagnéticos.
* Visualizar la existencia de la interacción entre electricidad y magnetismo mediante la levitación magnética.
* Demostrar conceptos teóricos básicos como Efecto Joule, Ley de Faraday, Ley de Lenz, Corriente de Foucault, y Ley de Maxwell.* Poder llevar a la práctica lo visto en clase sobre Magnetismo.


MATERIALES

Autotransformador de corriente alterna
Núcleo ferromagnético
Bobinas (3) conectadas en serie.
Anillos metálicos de cobre de distintos grosores
Cables para las conexiones (bananas).

LEVITACION MAGNETICA:
También conocida por su acrónimo inglés Maglev, es un método por el cual un objeto es mantenido aflote por acción únicamente de un campo magnético. En otras palabras la presión magnética se contrapone a la gravedad. Cabe decir que cualquier objeto puede ser levitado siempre y cuando el campo magnético sea lo suficientemente fuerte.

El teorema de Earnshaw demuestra que utilizando únicamente el ferromagnetismo estático es imposible hacer a un objeto levitar establemente contra la gravedad,pero el uso de materiales diamagnéticos, servomecanismos o superconductores hacen posible dicha levitación.

Las aplicaciones más comunes de la levitación magnética son los trenes Maglev, el rodamiento magnético, y la levitación de productos para su exposición.

La posibilidad de evitar el contacto mecánico entre determinados elementos de un mecanismo puede ser vital. Por ejemplo, en el mundodel transporte esto ha abierto las puertas a las muy altas velocidades (el tren Maglev del aeropuerto de Shangai alcanza los 430 km/h en su recorrido), y ya en nuestra vida cotidiana utilizamos los discos duros de los ordenadores, cuya cabeza lectora “levita” sobre la información almacenada encima de un soporte que gira a 10000 rpm. En los dos casos citados la levitación se produce aprovechando lafuerza magnética.

En esencia, tanto en la vía del tren como en el disco circulan corrientes eléctricas; si por otro lado, tenemos un potente imán dentro del tren o solidario a la cabeza lectora del disco, éstos quedarán flotando por la fuerza que surge entre ellos y las corrientes.

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FUNDAMENTACION:
Durante el siglo XIX, los experimentos de Oersted y Faraday, junto conla teoría de Maxwell, demostraron que la electricidad y el magnetismo se encuentran relacionados. La ley de Faraday es un ejemplo de esta relación, y nos indica que la variación de flujo magnético en el tiempo crea una fuerza electromotriz (fem) que se opone a la causa que lo provoca.

Efecto Joule es el fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energíacinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. El nombre es en honor a su descubridor el físico británico James Prescott Joule.

Ley de Faraday: Establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo elflujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde.

Las ecuaciones de Maxwell demostraron que la electricidad, el magnetismo y hasta la luz, son manifestaciones del mismo fenómeno: el campo electromagnético.

Corriente de Foucault: Se produce cuando un conductor atraviesa un campo magnético variable, o viceversa. El movimiento relativo causa una circulación deelectrones, o corriente inducida dentro del conductor. Estas corrientes circulares de Foucault crean electroimanes con campos magnéticos que se oponen al efecto del campo magnético aplicado. Cuanto más fuerte sea el campo magnético aplicado, o mayor la conductividad del conductor, o mayor la velocidad relativa de movimiento, mayores serán las corrientes de Foucault y los campos opositores...