Demostraci N De La Ley De Faraday IT
Páginas: 6 (1325 palabras)
Publicado: 16 de junio de 2015
Demostración de la ley de Faraday (I)
Electromagnetismo
Ley de Faraday
Espiras en un campo
magnético variable (I)
Espiras en un campo
magnético variable (II)
Demostración de
la ley de Faraday (I)
Demostración de
la ley de Faraday (II)
Acelerador de partículas
El betatrón
Varilla que se mueve
en un c. magnético (I)
Caída de una varilla
en un c. magnético
Movimiento de una
espira a travésde
un c. magnético
Medida del campo
magnético
Generador de corriente
alterna
Galvanómetro balístico
Corrientes de Foucault
Imán en tubo metálico
Inducción homopolar
Un disco motor y
generador
Varilla que se mueve
en un c. magnético (II)
Varilla que se mueve
en un c. magnético (III)
Varilla que se mueve
en un c. magnético (IV)
Momento angular de
los campos EM (I)
Momento angular de
los campos EM(II)
La experiencia en el aula
Descripción
Actividades
Referencias
La experiencia en el aula
Con una bobina, un amperímetro y un imán se realizan las siguientes experiencias:
1. Se sitúa el imán en reposo dentro del solenoide.
2. Se introduce despacio/deprisa el imán en el solenoide.
3. Se saca despacio/deprisa el imán del solenoide.
Se observa el movimiento de la aguja del amperímetro
Se aplicala ley de Lenz, para determinar el sentido de la corriente inducida.
Para simular la experiencia, empelaremos una bobina de N espiras apretadas de radio R que es atravesada por un imán, tal como se muestra en la figura. El imán se mueve con velocidad constante v sobre un carril de aire
En esta página, el campo magnético producido por un imán, se aproximará a la suma vectorial de los camposproducidos por un par de cargas puntuales magnéticas o monopolos situados en sus extremos.
Descripción
Un imán largo y delgado se puede aproximar por un sistema formado por dos cargas magnéticas iguales y opuestas colocadas en sus extremos. Si la longitud del imán es L, y su momento dipolar magnético es m, las cargas magnéticas valen q=±m/L.
El campo magnético B en las proximidades de un polomagnético tiene una expresión similar a la del campo eléctrico de una carga puntual.
donde 0=4π·10-7 es la permitividad magnética en el vacío .El campo tiene dirección radial y apunta hacia fuera o hacia la carga según sea q positiva o negativa, su módulo disminuye con la inversa del cuadrado de la distancia a la carga magnética
El campo magnético total en un punto del eje del imán a una distancia zde su centro, es la suma del campo magnético producido por la carga positiva y el campo producido por la carga negativa.
Midiendo el campo magnético B a una distancia z del centro del imán, podemos determinar el momento magnético m del imán.
Flujo y fem producidos por la carga q+
El flujo del campo magnético a través de una espira situada a una distancia x>0 de la carga magnética +q es
dondedS=2πy·dy es el área del anillo comprendido entre los radios y e y+dy.
Cuando x<0, el flujo cambia de signo
Para calcular la fem derivamos el flujo respecto del tiempo y lo cambiamos de signo
La fem inducida en la espira por la carga magnética positiva +q cuando se mueve con velocidad constante v a lo largo del eje Z de la espira, es
La fem tiene el mismo valor y la corriente inducida tiene elmismo sentido tanto si x>0 como si x<0, tal como vemos en la figura.
Flujo y fem producidos por las dos cargas magnéticas
Consideremos ahora que z es la distancia entre el centro del imán y el centro de las N espiras apretadas. La distancia ente la carga positiva y el centro de las espira es x=z-L/2, y la distancia entre la carga magnética negativa y el centro de las espiras es x=z+L/2.
Elflujo del campo magnético a través de las N espiras producido por la carga magnética positiva situada a la distancia x=z-L/2 del centro de las espiras es
Donde sgn es la función signo, positiva cuando x=z-L/2>0, y negativa cuando z-L/2<0. Por tanto,
El flujo es negativo cuando z-L/2>0
El flujo es positivo cuando z-L/2<0
El flujo del campo magnético a través de las N espiras, producido por la...
Electromagnetismo
Ley de Faraday
Espiras en un campo
magnético variable (I)
Espiras en un campo
magnético variable (II)
Demostración de
la ley de Faraday (I)
Demostración de
la ley de Faraday (II)
Acelerador de partículas
El betatrón
Varilla que se mueve
en un c. magnético (I)
Caída de una varilla
en un c. magnético
Movimiento de una
espira a travésde
un c. magnético
Medida del campo
magnético
Generador de corriente
alterna
Galvanómetro balístico
Corrientes de Foucault
Imán en tubo metálico
Inducción homopolar
Un disco motor y
generador
Varilla que se mueve
en un c. magnético (II)
Varilla que se mueve
en un c. magnético (III)
Varilla que se mueve
en un c. magnético (IV)
Momento angular de
los campos EM (I)
Momento angular de
los campos EM(II)
La experiencia en el aula
Descripción
Actividades
Referencias
La experiencia en el aula
Con una bobina, un amperímetro y un imán se realizan las siguientes experiencias:
1. Se sitúa el imán en reposo dentro del solenoide.
2. Se introduce despacio/deprisa el imán en el solenoide.
3. Se saca despacio/deprisa el imán del solenoide.
Se observa el movimiento de la aguja del amperímetro
Se aplicala ley de Lenz, para determinar el sentido de la corriente inducida.
Para simular la experiencia, empelaremos una bobina de N espiras apretadas de radio R que es atravesada por un imán, tal como se muestra en la figura. El imán se mueve con velocidad constante v sobre un carril de aire
En esta página, el campo magnético producido por un imán, se aproximará a la suma vectorial de los camposproducidos por un par de cargas puntuales magnéticas o monopolos situados en sus extremos.
Descripción
Un imán largo y delgado se puede aproximar por un sistema formado por dos cargas magnéticas iguales y opuestas colocadas en sus extremos. Si la longitud del imán es L, y su momento dipolar magnético es m, las cargas magnéticas valen q=±m/L.
El campo magnético B en las proximidades de un polomagnético tiene una expresión similar a la del campo eléctrico de una carga puntual.
donde 0=4π·10-7 es la permitividad magnética en el vacío .El campo tiene dirección radial y apunta hacia fuera o hacia la carga según sea q positiva o negativa, su módulo disminuye con la inversa del cuadrado de la distancia a la carga magnética
El campo magnético total en un punto del eje del imán a una distancia zde su centro, es la suma del campo magnético producido por la carga positiva y el campo producido por la carga negativa.
Midiendo el campo magnético B a una distancia z del centro del imán, podemos determinar el momento magnético m del imán.
Flujo y fem producidos por la carga q+
El flujo del campo magnético a través de una espira situada a una distancia x>0 de la carga magnética +q es
dondedS=2πy·dy es el área del anillo comprendido entre los radios y e y+dy.
Cuando x<0, el flujo cambia de signo
Para calcular la fem derivamos el flujo respecto del tiempo y lo cambiamos de signo
La fem inducida en la espira por la carga magnética positiva +q cuando se mueve con velocidad constante v a lo largo del eje Z de la espira, es
La fem tiene el mismo valor y la corriente inducida tiene elmismo sentido tanto si x>0 como si x<0, tal como vemos en la figura.
Flujo y fem producidos por las dos cargas magnéticas
Consideremos ahora que z es la distancia entre el centro del imán y el centro de las N espiras apretadas. La distancia ente la carga positiva y el centro de las espira es x=z-L/2, y la distancia entre la carga magnética negativa y el centro de las espiras es x=z+L/2.
Elflujo del campo magnético a través de las N espiras producido por la carga magnética positiva situada a la distancia x=z-L/2 del centro de las espiras es
Donde sgn es la función signo, positiva cuando x=z-L/2>0, y negativa cuando z-L/2<0. Por tanto,
El flujo es negativo cuando z-L/2>0
El flujo es positivo cuando z-L/2<0
El flujo del campo magnético a través de las N espiras, producido por la...
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