laboratorio de inducción magneica
Páginas: 13 (3107 palabras)
Publicado: 13 de septiembre de 2014
Laboratorio de electromagnetismo
INDUCCION ELECTROMAGNETICA
OBJETIVOS
1. Estudiar comprobar los principios de la inducción electromagnética descritos por la ley de Faraday la ley dé Lenz.
2. Aplicar los conceptos involucrados en la ley de Faraday la ley de Lenz al transformador.
Esquema del laboratorio y materiales.
Equipo requerido Cantidad Observaciones
Galvanómetro decuadro móvil bueno
con cero en el centro de la escala. 1
Bobinas cilíndricas 2 bueno
Barras magnéticas 2 bueno
Fuente de CC 1 bueno
Transformador de bobinas
desmontables y bobinas 1 No funciona
Auto transformador variable 1 bueno
Multímetros de C.A 2 No presenta
Cables para conexión Varios bueno
Imágenes con los instrumentos a utilizar en ellaboratorio.
Ley de inducción de Faraday
En 1831 Faraday observo experimentarme que cuando en una bobina se establece flujo magnético variable mediante el movimiento de un imán, como se ilustra en la figura 1.
FIGURA 1. Circuito en el cual se establece un flujo magnético variable
Y se produce una desviación en el galvanómetro lo que es equivalente a producir unacorriente inducida en la bobina, 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. Definimos al flujo magnético como:Φ= integral doble de B n ds
La fem inducida:
E= - (dφB/dt)
A la ecuación anterior se le conoce como la ley de la inducción de Faraday donde E es la fem, y (dφB/dt) es la razón del cambio del flujo magnético, con respecto al tiempo.
LEY DE LENZ
En la sección anterior se analizó cómo se inducen las fem pero no se mencionó nada acercade 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 circuito tendrá una dirección de tal forma que se oponga a la causa que laproduce”; que es una consecuencia directa del principio de la conservación de la energía.
FEM INDUCIDA
De acuerdo a la Ley de Faraday que se define con la Ecuación 1 se pueden inducir fuerza electromotriz cuando existe una razón de cambio del flujo magnético con respecto al tiempo, vamos a considerar un ejemplo sencillo en el cual se tiene una espira dentro de un campo magnético (el eje de laespira es paralelo a la dirección del campo para simplificar el ejemplo) si el campo magnético varía con el tiempo, entonces, se induce una fuerza electromotriz en la espira, si movemos la espira perpendicularmente a la dirección del campo magnético, que se mantiene uniforme (con una velocidad constante), también se induce una fuerza electromotriz.
Cuestionario:
1. Explicar concepto de Flujomagnético. Hacer esquema.
Se denomina flujo magnético a la cantidad de magnetismo que se representa por las líneas de fuerza magnéticas creadas por el campo magnético y viene dado por el producto de la densidad de campo magnético o número de líneas de fuerza por unidad de superficie.
Flujo= Densidad x Superficie x Coseno ángulo de la inclinación de la superficie.
En el sistema de unidades mks(metro- kilo-segundo) la unidad de flujo es el Weber.
La densidad de flujo es el Weber/m2 = 10.000 Gauss
El weber o weberio equivale al flujo magnético que al atravesar un circuito de una sola espira provoca en la misma una fuerza electromotriz de un voltio.
En resumen:
Flujo total = Densidad de flujo x Área de la sección.
2. Explicar cómo se genera una FEM (Fuerza electromotriz)...
INDUCCION ELECTROMAGNETICA
OBJETIVOS
1. Estudiar comprobar los principios de la inducción electromagnética descritos por la ley de Faraday la ley dé Lenz.
2. Aplicar los conceptos involucrados en la ley de Faraday la ley de Lenz al transformador.
Esquema del laboratorio y materiales.
Equipo requerido Cantidad Observaciones
Galvanómetro decuadro móvil bueno
con cero en el centro de la escala. 1
Bobinas cilíndricas 2 bueno
Barras magnéticas 2 bueno
Fuente de CC 1 bueno
Transformador de bobinas
desmontables y bobinas 1 No funciona
Auto transformador variable 1 bueno
Multímetros de C.A 2 No presenta
Cables para conexión Varios bueno
Imágenes con los instrumentos a utilizar en ellaboratorio.
Ley de inducción de Faraday
En 1831 Faraday observo experimentarme que cuando en una bobina se establece flujo magnético variable mediante el movimiento de un imán, como se ilustra en la figura 1.
FIGURA 1. Circuito en el cual se establece un flujo magnético variable
Y se produce una desviación en el galvanómetro lo que es equivalente a producir unacorriente inducida en la bobina, 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. Definimos al flujo magnético como:Φ= integral doble de B n ds
La fem inducida:
E= - (dφB/dt)
A la ecuación anterior se le conoce como la ley de la inducción de Faraday donde E es la fem, y (dφB/dt) es la razón del cambio del flujo magnético, con respecto al tiempo.
LEY DE LENZ
En la sección anterior se analizó cómo se inducen las fem pero no se mencionó nada acercade 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 circuito tendrá una dirección de tal forma que se oponga a la causa que laproduce”; que es una consecuencia directa del principio de la conservación de la energía.
FEM INDUCIDA
De acuerdo a la Ley de Faraday que se define con la Ecuación 1 se pueden inducir fuerza electromotriz cuando existe una razón de cambio del flujo magnético con respecto al tiempo, vamos a considerar un ejemplo sencillo en el cual se tiene una espira dentro de un campo magnético (el eje de laespira es paralelo a la dirección del campo para simplificar el ejemplo) si el campo magnético varía con el tiempo, entonces, se induce una fuerza electromotriz en la espira, si movemos la espira perpendicularmente a la dirección del campo magnético, que se mantiene uniforme (con una velocidad constante), también se induce una fuerza electromotriz.
Cuestionario:
1. Explicar concepto de Flujomagnético. Hacer esquema.
Se denomina flujo magnético a la cantidad de magnetismo que se representa por las líneas de fuerza magnéticas creadas por el campo magnético y viene dado por el producto de la densidad de campo magnético o número de líneas de fuerza por unidad de superficie.
Flujo= Densidad x Superficie x Coseno ángulo de la inclinación de la superficie.
En el sistema de unidades mks(metro- kilo-segundo) la unidad de flujo es el Weber.
La densidad de flujo es el Weber/m2 = 10.000 Gauss
El weber o weberio equivale al flujo magnético que al atravesar un circuito de una sola espira provoca en la misma una fuerza electromotriz de un voltio.
En resumen:
Flujo total = Densidad de flujo x Área de la sección.
2. Explicar cómo se genera una FEM (Fuerza electromotriz)...
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