electromagentismo







Laboratorio n°3

Magnetismo



Docente: Felipe Bravo
Integrantes:
Ariana Leal Alumini
Rubén Vargas Hule
Celeste Cárdenas
Teresa Gallegos
Fecha entrega: 19-12-2014

Introducción

El magnetismo es un conocido fenómeno físico que describe las fuerzas de atracción y repulsión entre diferentes materiales, como el hierro y otros metales. Su funcionamiento se basa en elconocido proverbio de que los “polos opuestos se atraen”, mientras que los que presentan la misma carga, lógicamente, se repelen.

En la civilización griega ya se conocía el magnetismo, aunque no sería hasta los trabajos de James Clerk Maxwell cuando la ciencia “entendería” del todo este fenómeno. Sus famosas cuatro ecuaciones, eran originalmente veinte, y lograron sintetizar en la conocida teoríaelectromagnética los resultados experimentales de otros investigadores, como Coulomb, Gauss, Faraday o Ampere.

En 1831, Michael Faraday comprobó que es posible obtener una corriente, al descubrir el fenómeno de inducción electromagnética, que consiste en la generación de corriente eléctrica a partir de un flujo magnético variable. Este descubrimiento, además de ser fundamental para eldesarrollo del electromagnetismo, permitía por primera vez, generar corriente independiente de reacciones químicas como las producidas por una pila.
En este laboratorio, analizaremos las relaciones que existen entre la electricidad y el magnetismo, así como la generación de electricidad y transformación de voltaje. Para esto, se seguirán una serie de pasos que serán descritos más adelante.
ObjetivoGeneral

Comprender, analizar y desarrollar, las relaciones existentes entre la electricidad y el magnetismo, como la generación de electricidad y la transformación de voltaje.

Objetivos específicos

Comprender y analizar, cómo se comportan las líneas de campo magnéticos, cuando una corriente circula a través de un conductor.
Comprender y analizar, los principios físicos de los transformadoresde voltaje.
Demostrar mediante el uso de un generador de corriente alterna, disponible en el laboratorio, el principio fundamental de la ley de inducción de Faraday.




Laboratorio Parte I

Inductancia del solenoide:



R = 2,2 cm
Solenoide de cobre
N= 7 vueltas
Núcleo de aire = p= 1
Lo primero que se hizo fue conectar la fuente a las entradas respectivas del solenoide, y comodecían las instrucciones del laboratorio variamos el voltaje, pero se nos presentaron varios problemas pues el voltaje de la fuente bajaba drásticamente, y no ocurría nada con las brújulas en el solenoide, por este motivo, intuimos que algo malo ocurría, y así era, lo que debíamos variar respectivamente era la corriente , al hacerlo, la orientación de las brújulas marcaba el viaje que describíanlas líneas del campo del solenoide al ser inducido con corriente. Por ende al variarlo lo que nos describió la experiencia fue la trayectoria de las líneas de campo.

Dentro de la experiencia, no se tomó en cuenta el grosor del cable y por efecto joule al ser de sección muy pequeña el cable termino cediendo y se sobrecalentó.
Luego de esto, se repitió el procedimiento pero con limadura dehierro. Lo hicimos tanto con la corriente de la fuente como con un imán para demostrarlo de mejor forma


En esta imagen se pueden ver las líneas del campo magnético, al mover el imán, la limadura de hierro también lo hacía, pues cambiaban de dirección las líneas de campo eléctrico, cabe destacar que el campo magnético es radial, por lo que hay que imaginarse las líneas en 3D.



LaboratorioParte II

Para los dos solenoides mostrados en la figura, calcule la inductancia y compare el resultado obtenido con los mostrados en la placa del solenoide.
Para el solenoide amarillo:




Para el solenoide rojo:





Calcule el voltaje máximo aplicable a cada solenoide.
Se tiene que para el solenoide amarillo, la corriente máxima es de 1 ampere, y tiene una resistencia de 3 Ω....