Ley de faraday, laboratorio.


En este laboratorio se van a desarrollar algunos experimentos para demostrar, comprobar y verificar la ley planteada por Faraday los cuales nos permitirán explicar y dilucidar que la magnitud de la fuerza electromotriz o FEM inducida en un circuito es igual a la razón de cambio del flujo magnético a través de un circuito, también se podrá realizar algunas aplicaciones de estas leyes en elfuncionamiento de los transformadores dejando así mucho más claro algunos conceptos de estas leyes y como se aplican en la vida cotidiana.



OBJETIVOS.

Objetivo General:
Este laboratorio es demostrativo, ya que se pretende que interactúe con las diferentes experiencias y pueda explicar cada uno de los fenómenos observados, aplicando los conceptos vínculos a Campo Magnético y a la Ley deFaraday-Lenz.

Objetivos Específicos:

Conocer, comprender y entender la Ley de Faraday y sus aplicaciones.
Conocer el funcionamiento de los transformadores además esclarecer conceptos como FEM, corriente alterna, campo electromagnético, etc.
Esclarecer en que fragmento de la vida cotidiana se ven manifestadas estas leyes y conceptos.
















MARCO TEORICOMagnetismo: Existe en la naturaleza un mineral llamado magnetita o piedra imán que tiene la propiedad de atraer el hierro, el cobalto, el níquel y ciertas aleaciones de estos metales. Esta propiedad recibe el nombre de magnetismo.
La región del espacio donde se pone de manifiesto la acción de un imán se llama campo magnético. Este campo se representa mediante líneas de fuerza, que son unas líneasimaginarias, cerradas, que van del polo norte al polo sur, por fuera del imán y en sentido contrario en el interior de éste; se representa con la letra B. Una corriente eléctrica genera un campo magnético a su alrededor. En el interior de la materia existen pequeñas corrientes cerradas debidas al movimiento de los electrones que contienen los átomos, cada una de ellas origina un microscópico imán odipolo. Cuando estos pequeños imanes están orientados en todas direcciones sus efectos se anulan mutuamente y el material no presenta propiedades magnéticas; en cambio si todos los imanes se alinean actúan como un único imán y en ese caso decimos que la sustancia se ha magnetizado.
Inducción Magnética: Es el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse uncampo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor.
Ley de Faraday o Ley de inducción electromagnética de Faraday: 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 atraviesauna superficie cualquiera con el circuito como borde:

Donde  es el campo eléctrico,  es el elemento infinitesimal del contorno C,  es la densidad de campo magnético y 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.

Flujo Magnético (fi Φ), es una medida de la cantidad de magnetismo, y se calcula a partir del campo magnético, lasuperficie sobre la cual actúa y el ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los diferentes elementos de dicha superficie. La unidad de flujo magnético en el Sistema Internacional de Unidades es el weber y se designa por Wb (motivo por el cual se conocen como weberímetros los aparatos empleados para medir el flujo magnético). En el sistema cegesimal se utiliza el maxwell (1weber =108 maxwells).
[Wb] = [V] · [s]
Si el campo magnético B es vector paralelo al vector superficie de área S, el flujo Φ que pasa a través de dicha área es simplemente el producto del valor absoluto de ambos vectores:

En muchos casos el campo magnético no será normal a la superficie, sino que forma un ángulo  con la normal, por lo que podemos generalizar un poco más tomando vectores:...