Informe de laboratorio Magnetismo, Electromagnetismo y corriente Introducción Mediante este laboratorio realizaremos pruebas acerca del comportamiento de la corriente eléctrica sobre distinto campos de atracción y conducción eléctrica. Para conocer más a fondo el comportamiento de la energía sobre el magnetismo. Materiales Utilizados • Bobina de 4 voltios • Brújula • Regulador de Corriente • Imán • Varilla de Latón • Aguja Magnética • Soporte Aislado • Aislador • Dos Conectores Información Adicional ¿Qué es un Imán? Un imán es una sustancia que, por condición natural o adquirida, tiene la propiedad de atraer al hierro. ¿Qué es magnetismo? Magnetismo es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas, como por ejemplo electrones, lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. El marco que aúna ambas fuerzas se denomina teoría electromagnética (véase Radiación electromagnética). La manifestación más conocida del magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que actúa entre los materiales magnéticos como el hierro. Sin embargo, en toda la materia se pueden observar efectos más sutiles del magnetismo. Recientemente, estos efectos han proporcionado claves importantes para comprender la estructura atómica de la materia. ¿Qué es el Campo Magnético? Una barra imantada o un cable que transporta corriente pueden influir en otros materiales magnéticos sin tocarlos físicamente porque los objetos magnéticos producen un `campo magnético'. Los campos magnéticos suelen representarse mediante `líneas de campo magnético' o `líneas de fuerza'. En cualquier punto, la dirección del campo magnético es igual a la dirección de las líneas de fuerza, y la intensidad del campo es inversamente proporcional al espacio entre las líneas. En el caso de una barra imantada, las líneas de fuerza salen de un extremo y se curvan para llegar al otro extremo; estas líneas pueden considerarse como bucles cerrados, con una parte del bucle dentro del imán y otra fuera. En los extremos del imán, donde las líneas de fuerza están más próximas, el campo magnético es más intenso; en los lados del imán, donde las líneas de fuerza están más separadas, el campo magnético es más débil. Según su forma y su fuerza magnética, los distintos tipos de imán producen diferentes esquemas de líneas de fuerza. La estructura de las líneas de fuerza creadas por un imán o por cualquier objeto que genere un campo magnético puede visualizarse utilizando una 1

brújula o limaduras de hierro. Los imanes tienden a orientarse siguiendo las líneas de campo magnético. Por tanto, una brújula, que es un pequeño imán que puede rotar libremente, se orientará en la dirección de las líneas. Marcando la dirección que señala la brújula al colocarla en diferentes puntos alrededor de la fuente del campo magnético, puede deducirse el esquema de líneas de fuerza. Igualmente, si se agitan limaduras de hierro sobre una hoja de papel o un plástico por encima de un objeto que crea un campo magnético, las limaduras se orientan siguiendo las líneas de fuerza y permiten así visualizar su estructura. Los campos magnéticos influyen sobre los materiales magnéticos y sobre las partículas cargadas en movimiento. En términos generales, cuando una partícula cargada se desplaza a través de un campo magnético, experimenta una fuerza que forma ángulos rectos con la velocidad de la partícula y con la dirección del campo. Como la fuerza siempre es perpendicular a la velocidad, las partículas se mueven en trayectorias curvas. Los campos magnéticos se emplean para controlar las trayectorias de partículas cargadas en dispositivos como los aceleradores de partículas o los espectrógrafos de masas ¿Existe conexión entre electricidad y magnetismo? Una brújula cerca de un hilo recorrido por una corriente demuestra que la aguja magnética se desvía. Con ello se demuestra que las corrientes eléctricas producen campos magnéticos. Aquí vemos cómo las líneas del campo magnético rodean el cable por el que fluye la corriente. ¿Qué es un electroimán? Un electroimán es un dispositivo que consiste en un solenoide (una bobina cilíndrica de alambre recubierta de una capa aislante y arrollado en forma de espiral), en cuyo interior se coloca un núcleo de hierro. Si una corriente eléctrica recorre la bobina, se crea un fuerte campo magnético en su interior, paralelo a su eje. Al colocar el núcleo de hierro en este campo los dominios microscópicos que forman las partículas de hierro, que pueden considerarse pequeños imanes permanentes, se alinean en la dirección del campo, aumentando de forma notable la fuerza del campo magnético generado por el solenoide. La imantación del núcleo alcanza la saturación cuando todos los dominios están alineados, por lo que el aumento de la corriente tiene poco efecto sobre el campo magnético. Si se interrumpe la corriente, los dominios se redistribuyen y sólo se mantiene un débil magnetismo residual. ¿Qué es una brújula? Una brújula es una aguja magnetizada que puede girar libremente, como la de una brújula, apunta al norte magnético. La dirección del norte magnético es diferente de la del norte geográfico o verdadero. El primero está determinado por la orientación del campo magnético de la Tierra. El norte verdadero es la dirección del polo norte, uno de los extremos del eje de rotación de la Tierra. La diferencia entre la lectura de la brújula y el norte verdadero se llama declinación magnética Conclusiones • Alrededor de la bobina electro magnetizada existe un campo que hace pasar la corriente alrededor de la carilla de latón electro magnetizada. • La varilla de latón después de haber pasado por el campo magnético que genera la bobina y el regulador de corriente adquiere una ligera carga con polos positivos y negativos. • En este laboratorio pudimos apreciar las propiedades de los polos magnéticos, la inducción magnética, los imanes permanentes y los temporales. Procedimientos 2

En el laboratorio tomamos un regulador de corriente de 20 Amperios y lo conectamos a una bobina de 4 voltios, el regulador de corriente le transmitió corriente a la bobina, luego tomamos la varilla de latón y la dejamos un rato dentro de la bobina, al sacarla la aguja tenía un pequeño campo magnético con el cual pudo absorber una pequeña cantidad de limadura de hierro, pues la misma poseía un campo electro magnético temporal. Al tomar un imán pudimos ver como atraer fácilmente una gran cantidad de limadura de hierro debido a que posee carga electro magnética permanente. Luego colocamos un imán alado de una brújula y vimos como los polos opuestos del imán con los de la brújula se atraían. Al tomar la varilla de metal la cual ya poseía un campo electro magnético temporal atrajo débilmente los polo de la brújula.

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