Ondas electromagnéticas

PROYECTO FINAL LABORATORIO DE FISICA 3
CORRIENTES INDUCIDAS
“ONDAS ELECTROMAGNETICAS”

JOSE JESUS LONDOÑO
LEANDRO CAÑAS ROJAS

HECTOR F. MONTAÑEZ
DOCENTE

UNIVERSIDAD LA GRANCOLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
LABORATORIO DE FISICA 3
BOGOTA
NOVIEMBRE 2008

Objetivos

• Reproducir el Experimento de Hertz, apegándonos lo más posible al experimento original, principalmenteutilizando materiales iguales y en algunos casos similares para buscar una reproducción más fiel.

• Producir y medir Ondas Hertzianas, iguales a las que Hertz produjo en el experimento original, del mismo modo que él lo hizo comprobando que las ondas Hertzianas se transmiten entre dos sistemas sin que haya una conexión alámbrica entre ellos.

• Llevar a la práctica los conocimientossobre corrientes inducidas, a través de un experimento el cual nos muestra las características y comportamiento de las mismas.

Resumen

Nuestro proyecto consiste en la reproducción del experimento que realizó
Heinrich Hertz entre los años 1886 y 1891, en el que generó ondas electromagnéticas, las cuales son la base de la tecnología inalámbrica que tenemos hoy en día.
El modelo consta de unembobinado primario de alambre calibre 18 de 20 vueltas sobre un tubo de PVC y un embobinado secundario sobre el anterior de aproximadamente 20,000 vueltas. Dentro del tubo de PVC se introdujo un núcleo de hierro dulce, la bobina está planeada para generar alrededor de 10,000 V.
Al tener la bobina terminada, la conectamos a dos esferas de cobre que, a su vez, están conectadas a dos barras de cobreque están separadas a un mínimo de distancia. Posteriormente construimos el receptor de las ondas que está formado por otro par de esferas de cobre, unidas por un anillo que permanece conectado a un medidor de ondas. Finalmente, conectamos el embobinado primario a una fuente de 18 V. Después de encender la fuente, por el embobinado primario corre una corriente, que induce una corriente sobre elembobinado secundario, la cual comienza a almacenarse en las esferas de cobre para posteriormente descargarse en forma de chispa entre las barras de cobre.
El anillo que une a las otras esferas, recibe la misma señal que se produce en el modelo, y el medidor de ondas que se tiene conectado al anillo, marca una frecuencia de 100x106 ciclos por segundo, las cuales coinciden con las que generó Hertzen su experimento original. A través de esta demostración del Experimento de Hertz, pudimos también demostrar de una manera práctica las Leyes de Inducción de Faraday, la Ley de Lenz, las Ecuaciones de Maxwell, la Ley de Gauss para el campo Magnético y la Ley de Ampere, las cuales están implícitamente relacionadas con el experimento.

Planteamiento del Problema

Buscamos reproducir elexperimento que Heinrich Hertz que realizara entre los años 1886 y 1891, por medio del cual descubrió las ondas electromagnéticas que son la base de las comunicaciones inalámbricas que simplifican nuestra vida diaria por las comodidades que suponen.

Marco Teórico

El científico inglés Michael Faraday intuyó que si la electricidad produce magnetismo, entonces el magnetismo genera electricidad, y en1831 pudo generar una débil corriente eléctrica en una bobina sin conectarla a una batería; luego colocó dos bobinas juntas, le puso una batería y un interruptor a la primera y un galvanómetro a la segunda. Cada vez que prendía o apagaba el interruptor, el instrumento indicaba que en la segunda bobina circulaba una corriente eléctrica.
A este fenómeno se le llama inducción.
Comprobó que eranecesario que el campo magnético estuviera formándose o desapareciendo para que la corriente circulara.

Ley de inducción de Faraday: La ley de inducción de Faraday dice que la fuerza electromotriz (f.e.m.) inducida en un circuito es igual al valor negativo de la rapidez con la que está cambiando el flujo que atraviesa el circuito. El signo negativo indica el sentido de la f.e.m. inducida. Si la...