Experimental De Fisicaiii

PROYECTO EXPERIMENTAL DE
FISICA III:
“ANILLOS DE THOMSON”
INTEGRANTES:
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FRIAS SILVA, JULIO ARNOLDO
Ing. Civil
jfriassilva@hotmail.com
VALLE, CAROLINA
Ing. Civil
caro_v46@hotmail.com

AÑO:
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2010

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DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:

El experimento consiste en medir la fuerza que actúa en un
anillo de aluminio en presencia de un campo magnético externo,
generado por un solenoide con núcleo dehierro, y comprobar los
orígenes de la misma. Se comprobó que la ley de Faraday es
condición necesaria pero no suficiente para explicar la levitación
del anillo. La fuerza que actúa en el mismo se debe a una
diferencia de fase entre los campos longitudinal y transversal.
Se observa que el anillo “flota” en el aire a una cierta altura de
equilibrio en la que se anulan la fuerza peso y la fuerza mediaque
ejerce el campo magnético externo sobre la corriente inducida en
el anillo.
Analizamos que el efecto depende de las propiedades
eléctricas y magnéticas del material elegido.
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OBJETIVOS:
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Encontrar el origen de la fuerza que actúa sobre el anillo.
Estudiar la dependencia de la fuerza media del flujo
magnético en el anillo.
Estudio del fenómeno de levitación con anillos de
materiales dediferentes propiedades magnéticas y
eléctricas.

MATERIALES:
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Carrete de plástico: para devanar el alambre de cobre.
 Longitud (l) = 6 cm.  0.06m.
 Radio (R) = 1cm.  0.01m.
Barra de hierro: para el núcleo del solenoide. Se utilizó
este material por su alta permeabilidad. Permite que un
mayor número de líneas de campo atraviesen el anillo.
Alambre de cobre: utilizamos un cable de secciónrelativamente grande para evitar el sobrecalentamiento
del mismo. La resistencia del cable era muy baja
(despreciable), lo que a su vez nos permitió un mayor
paso de corriente.
 Diámetro (d) = 1mm.
 Sección (s) = 0.8 mm2.
 Siguiendo la relación 1mm2  6A, calculamos
nuestra corriente máxima (Is máx.) y es: Is máx. = 4.8A.
Solenoide:
 Núcleo de hierro.
 Longitud (l) = 0.06m.
 Número devueltas (N) = 450.
 Radio (R) = 0.02m.

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Transformador: para bajar la tensión.
 Descripción: sus componentes son dos bobinas o
devanados, aislados eléctricamente uno del otro
pero enrollados en el mismo núcleo, que por lo
general está hecho de hierro, con una
permeabilidad relativa muy grande. Esto mantiene
las líneas de campo magnético dentro del núcleo. El
devanado al que se lesuministra energía se llama
primario y el devanado que toma energía se llama
secundario.
 Funcionamiento: La fuente de ca ocasiona una
corriente alterna en el primario, lo que establece un
flujo alterno en el núcleo; esto induce una fem en
cada devanado. La fem inducida en el secundario
da lugar a una corriente alterna en el secundario, y
esto entrega energía al dispositivo que está
conectado alsecundario.
Aplicando la ley de Faraday llegamos a la relación:

ε 2 N2
=
ε 1 N1
El transformador utilizado por nosotros es reductor,
es decir ε 2 < ε 1
o Entrada: ε 2 = 220V.
o Salida: ε 1 = 15V.
Anillos de aluminio cuadrado:
 Espesor = 2mm.
 Altura = 1.6cm.
 Lado = 1.5 cm.
 Masa = 6.1g.
Anillo de aluminio circular grande:
 Espesor = 1 mm.
 Altura = 3.4 cm.
 Diámetro = 1.9 cm.
 Masa =6.1g.
Anillo de aluminio circular mediano:
 Espesor = 1 mm.
 Altura =1.9 cm.
 Diámetro = 1.9 cm.
 Masa = 3.3g.
Anillo de aluminio chico:
 Espesor = 1 mm.
 Altura = 8 mm.
 Diámetro = 1.9 cm.
 Masa = 1.5g.
Anillos de plástico de diferentes tamaños y masas
Anillo de hierro
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Variador de tensión: para el estudio de la variación de la
altura con la corriente.
Multímetro: para medir lacorriente que circulaba cuando
se estudió la variación de la altura con la corriente.
Balanza: para medir la masa de los anillos.
Cámara fotográfica.

EXPERIMENTO:

El objeto principal del proyecto fue analizar el origen de la
fuerza que actúa en el anillo en presencia del campo magnético
externo.
La corriente alterna que circula por el solenoide genera un
campo magnético que varía con el tiempo. Dicho...