Manual

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LABORATORIO DE ELECTROMAGNETISMO
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA

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CD. OBREGÓN, SONORA

Prólogo
Los conceptos de electromagnetismo son necesarios en casi todas las ramas de la ingeniería eléctrica y electrónica, así como en muchas otras ramas de la ingeniería y ciencia. Éstos forman los fundamentos de estudios posteriores en áreas tales como las máquinas eléctricas, dispositivoselectrónicos, telecomunicaciones, control, instrumentación y sensores. El propósito de este manual de prácticas de electromagnetismo es el de guiar, apoyar y complementar el aprendizaje de los fundamentos vistos en clase mediante actividades experimentales que permitan a los alumnos conocer sus bases prácticas, fortaleciendo su creatividad. Está compuesto por 14 experimentos relacionados con loscampos electrostáticos y magnetostáticos, desde la Ley de Coulomb de cargas eléctricas hasta la Ley de Lenz de campos magnéticos. En general, los experimentos incluyen todos los temas del contenido del curso de electromagnetismo. Este manual de experimentos es el producto de la experiencia de más de 15 años en la instrucción de este tópico de laboratorio. Los autores desean agradecer al InstitutoTecnológico de Sonora, en particular al Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica por el apoyo recibido en su realización.

ARMANDO AMBROSIO LÓPEZ JUAN CARLOS MURRIETA LEE

ÍNDICE
Página Prólogo ……………………………………………………………………… iii 1 5 15 19 24 32 Práctica 1 ……………………………………………………………………... La carga eléctrica y el electroscopio Práctica 2 ……………………………………………………………………… Electroscopio “PROYECTO- O-SCOPE” Práctica 3 ……………………………………………………………………… Máquina de Wimshurst Práctica 4 ……………………………………………………………………… El generador electrostático de Van de Graaff Práctica 5 ……………………………………………………………………… Uso de voltímetros y amperímetros Práctica 6 ……………………………………………………………………… Trazado de líneas equipotenciales y del campo eléctrico Práctica 7 ……………………………………………………………………… Capacitor de placas paralelas Práctica 8……………………………………………………………………… Capacitancia Práctica 9 ……………………………………………………………………… La resistencia y la ley de OHM Práctica 10 ……………………………………………………………………… Leyes de Kirchhoff en circuitos serie, paralelo y serie – paralelo Práctica 11 ……………………………………………………………………... Observación de campos magnéticos Práctica 12 ……………………………………………………………………... Producción de campos magnéticos Práctica 13……………………………………………………………………… Voltajes inducidos Práctica 14 ……………………………………………………………………… Ley de Lenz

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PRÁCTICA 1
LA CARGA ELÉCTRICA Y EL ELECTROSCOPIO

OBJETIVO
Comprobar la existencia de los dos tipos de cargas eléctricas y observar la interacción que existe entre dos cargas: fuerzas de atracción y de repulsión. Parte de la práctica será la construcción del electroscopio.

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ANTECEDENTES TEÓRICOS
La materia estáconstituida por átomos. El átomo esta formado por un núcleo o zona central que a su vez está formada por protones y neutrones, y una zona exterior formada por electrones; los protones tienen carga eléctrica positiva, los electrones tienen carga eléctrica negativa. De las partículas que forman el átomo, los protones y los electrones son los que tienen gran facilidad de movimiento y pueden viajar de unátomo a otro. Los protones y los neutrones se encuentran unidos en el núcleo por fuerzas de gran magnitud y por lo tanto tienen gran dificultad para moverse. Un átomo completo tiene el mismo número de electrones y de protones, por lo tanto es neutro hablando de cargas eléctricas. Cuando se dice que un cuerpo se carga eléctricamente lo que en realidad está sucediendo es que sus átomos están ganando operdiendo electrones. Una de las maneras más comunes de cargar un cuerpo es frotándolo, y es mediante esta técnica como vamos a trabajar en esta práctica. En esta práctica se construirá un electroscopio, el cual es un dispositivo que se utiliza para detectar la presencia de cargas eléctricas, también puede utilizarse para mostrar la validez de las leyes...
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