Reporte De Electromagnetismo

Práctica “Cañón electromagnético ó Cañón de Gauss”

¿Qué es el magnetismo?
El magnetismo es el fenómeno que se manifiesta sobre las cargas en movimiento y que tiene asimismo sus orígenes en el movimiento de cargas eléctricas.
El cual se puede calcular de las siguientes formas:

Campo del Solenoide
B = NµIl

Campo de bobinas planas
B = NµI2r

Campo de conductores rectilíneosB = µI2πd

Campo del toroide
B = µNI2πr

Campo del conductor espiral
B = µI2r

En este caso nos centraremos en el campo del solenoide
B = NµIl
Antes de comenzar la práctica describiremos algunas leyes que en la física nos ayudan para el estudio de los campos magnéticos.
* Ley de Faraday
La Ley de inducción electromagnética de Faraday (o simplemente Ley deFaraday) se basa en los experimentos que Michael Faraday realizó en 1831 y establece que el voltaje inducido en un circuito cerrado es directamente proporcional a la rapidez con que cambia en el tiempo el flujo magnético que atraviesa una superficie cualquiera con el circuito como borde:

Donde
es el campo eléctrico
es el elemento infinitesimal del contorno C
es la densidad de campomagnético
S es una superficie arbitraria, cuyo borde es C
Las direcciones del contorno C y de están dadas por la regla de la mano derecha.
La permutación de la integral de superficie y la derivada temporal se puede hacer siempre y cuando la superficie de integración no cambie con el tiempo.
Por medio del teorema de Stokes puede obtenerse una forma diferencial de esta ley:

Ésta es una de lasecuaciones de Maxwell, las cuales conforman las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo. La ley de Faraday, junto con las otras leyes del electromagnetismo, fue incorporada en las ecuaciones de Maxwell, unificando así al electromagnetismo.
En el caso de un inductor con N vueltas de alambre, la fórmula anterior se transforma en:
Vε
donde Vε es el voltaje inducido y dΦ/dt es la tasa devariación temporal del flujo magnético Φ. La dirección voltaje inducido (el signo negativo en la fórmula) se debe a la ley de Lenz.
“Michael Faraday era un científico del siglo XVIII, descubridor de la inducción electromagnética. Esta fue la ley más conocida que enunció Faraday, en la que demostraba que el voltaje inducido es directamente proporcional a la velocidad con la que cambia el flujo magnéticoque atraviesa una superficie con el circuito como borde.”

Es algo así como la parte contraria al trabajo de William Sturgeon, que ideó el electroimán. En este caso, se provoca un campo magnético debido a un flujo de corriente eléctrica. En cuanto cesa la corriente, cesa el campo magnético.
En el caso que nos ocupa, provocamos variaciones en el flujo magnético que provoca una fuerzaelectromotriz, manteniendo una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto. Con esto, podemos provocar una corriente eléctrica.
Matemáticamente se expresa como indicamos en la ecuación de arriba. Gracias al trabajo de Michael Faraday se desarrollaron la mayor parte de las máquinas, hasta algo tan cotidiano como una vitrocerámica de inducción. Como vemos, la variabilidad del campomagnético está dado por la derivada (si el campo es constante, la derivada es cero y no se provoca fuerza electromotriz alguna).
Otra aplicación importante es la creación de motores eléctricos, que transforman la energía eléctrica en mecánica, diferenciándose así de los motores químicos, que transforman el poder calorífico del combustible en energía mecánica. Además, los motores eléctricos tienen mayorConcepto de flujo
| Se denomina flujo al producto escalar del vector campo por el vector superficie |
Si el campo no es constante o la superficie no es plana, el flujo vale

 
* La inducción electromagnética
La inducción electromagnética fue descubierta casi simultáneamente y de forma independiente por Michael Faraday y Joseph Henry en 1930. La inducción electromagnética es el...