informe de laboratorio ley de faraday-maxwell

INFORME DE LABORATORIO














UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
FÍSICA III
TUNJA
2015

LABORATORIO N°1: LEY DE INDUCCIÓN DE FARADAY Y CAMPOS MAGNÉTICOS

Introducción:
El objetivo principal de esta práctica fue estudiar la ley de inducción de Faraday haciendo uso de bobinas e imanes en distintos montajes, este laboratorio se dividió en tres partes: Enla primera parte de la práctica comprobamos esta ley y estudiamos la corriente producida al mover un imán dentro de una bobina. En la segunda parte de la práctica estudiamos la diferencia de potencial inducida en una bobina por otra conectada a una fuente con corriente alterna. En la tercera y última parte estudiamos la forma de los campos magnéticos y las líneas de fuerza de éste.

Marcoconceptual:
Ley de inducción de Faraday: En 1831 Faraday observó experimentalmente que cuando en una bobina se establece un flujo magnético variable mediante el movimiento de un imán Y se produce una desviación en el galvanómetro lo que es equivalente a producir una corriente inducida en la bobina, El sistema que generaba la corriente (el imán en nuestra experiencia) se llama inductor y el circuito dondese crea la corriente, inducido (la bobina en nuestro caso)., Este fenómeno sucede únicamente cuando el imán está en movimiento. De este y otros experimentos, Faraday estableció que se induce una fem (fuerza electromotriz) en la bobina donde está conectado el galvanómetro, y que la magnitud de la fem inducida depende de la rapidez de la variación de flujo magnético.

Ley de Lenz: En la secciónanterior se analizó cómo se inducen las fem pero no se mencionó nada acerca de la dirección de esta fem, y por tanto de la corriente inducida. Fue el físico Alemán H. F. Lenz, contemporáneo de Faraday, quien en una forma sencilla, estableció el sentido de las corrientes inducidas, mediante el siguiente enunciado que se conoce con el nombre de Ley de Lenz: “La corriente que es inducida en un circuitotendrá una dirección de tal forma que se oponga a la causa que la produce”; que es una consecuencia directa del principio de la conservación de la energía.

Campo magnético: Una carga en movimiento genera un campo magnético en el espacio circundante, el campo magnético ejerce una fuerza sobre cualquier otra carga presente en el campo, una característica de las fuerzas magnéticas es que su magnitudes proporcional a la magnitud de la carga, La magnitud de la fuerza es proporcional a la intensidad del campo magnético. Otra característica importante de los campos magnéticos es que el polo norte emite líneas de campo mientras que el sur recibe líneas de campo y estas líneas son continuas (no tienen fin).

La inducción electromagnética: es la producción de corrientes eléctricas por camposmagnéticos variables con el tiempo. El descubrimiento por Faraday y Henry de este fenómeno introdujo una cierta simetría en el mundo del electromagnetismo. Maxwell consiguió reunir en una sola teoría los conocimientos básicos sobre la electricidad y el magnetismo. Su teoría electromagnética predijo, antes de ser observadas experimentalmente, la existencia de ondas electromagnéticas. Hertz comprobó suexistencia e inició para la humanidad la era de las telecomunicaciones.




Procedimiento:

1) Primera parte: En la primera parte de la práctica comprobamos esta ley y estudiamos las variaciones en la corriente del circuito con la presencia de un imán. Para ello, conectamos una bobina de 300 espiras a un galvanómetro e hicimos pasar un imán a través de ella. (Ver figura 1)

Figura 1: Montaje parala primera parte de la práctica.

2) Segunda parte: En esta parte de la práctica, se conectó un transformador de 400 espiras a una fuente que genera CA y al frente de este, se puso un transformador de 1600 espiras conectado a un multímetro el voltaje a alterno. (Ver figura 2). También se conectó la fuente a una bobina de 1200 espiras y dentro de esta un núcleo metálico, luego se colocaron unos...