PRACTICA DE LABORATORIO No 10 LINEAS DE FUERZA DE

PRACTICA DE LABORATORIO No 10
LINEAS DE FUERZA DE DISTINTOS CAMPOS
COMPETENCIAS DISCIPLINARES BASICAS EN EL AREA EXPERIMENTAL: Sintetiza
evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas
preguntas. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter científico, consultando fuentes
relevantes y realizando experimentos pertinentes. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos
naturales a partir de evidencias científicas. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos
observables a simple vista o mediante instrumentos o modelos científicos.
COMPETENCIA ESPECIFICA: Analiza las leyes del electromagnetismo y valora su impacto en el desarrollo de la tecnología y su vida
cotidiana. Demuestra, mediante experimentos sencillos, la existencia de dos polos magnéticos en todo imán. Identifica los polos norte
y sur de diferentes imanes. Utiliza las líneas de fuerza magnética para representar el campo magnético generado
por imanes en formas de barra, circulares, herradura, etc. Describe las características del campo magnético generado por una corriente
eléctrica. Relaciona el magnetismo con la electricidad a través de experimentos sencillos.
OBJETIVOS: Investiga y Contesta correctamente
• Que estudia el electromagnetismo.
•
¿Cuáles son las características de los imanes? ¿A qué se le llama campo magnético?
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¿Qué dice la ley de Faraday?
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Investiga cómo funciona un generador eléctrico
Con base a lo anterior redacta los objetivos de la práctica
INTRODUCCION:
MAGNETISMO.
No se sabe mucho de los primeros usos que dio el hombre al magnetismo. Se cree que las rocas magnéticas se
encontraron por primera vez en una región llamada Magnesia (en lo que ahora es Turquía) de donde deriva el nombre
de magneto” (Wilson.1996). Hewitt menciona que el termino magnetismo proviene de ciertas rocas llamadas piedra imán
que se encontraron hace más de 2000 años en la región de Magnesia, en Grecia.
“Al igual que las cargas eléctricas, la intensidad de la interacción entre las fuerzas de los imanes, depende de
la distancia que los separa. Mientras que las cargas eléctricas producen fuerzas eléctricas, ciertas regiones llamadas
polos magnéticos producen fuerzas magnéticas”(Hewitt, 1999).
“Todo imán está rodeado por un espacio, en el cual se manifiestan sus efectos magnéticos. Dichas regiones se
llaman campos magnéticos. Así como las líneas del campo eléctrico fueron útiles para describir los campos eléctricos,
las líneas de campo magnético, llamadas líneas de flujo, son muy útiles para visualizar los campos magnéticos. La
dirección de una línea de flujo en cualquier punto tiene la misma dirección de la línea de fuerza que actuaría sobre un
polo norte imaginario aislado y colocado en ese punto. De acuerdo con esto, las líneas de flujo magnético salen del polo
norte de un imán y entran al polo sur. A diferencia de las líneas de campo eléctrico, las líneas de campo magnético no
tienen puntos iniciales o finales; forman espiras continuas que pasan a través de la barra metálica” (Tippens, 2001).
“La mayoría de los imanes utilizados ahora son artificiales, pues se pueden fabricar con una mayor intensidad
magnética que los naturales, además de tener mayor solidez y facilidad para ser moldeados según se requiera. No todos
los metales pueden ser imantados y otros, aunque pueden adquirir esta propiedad, se desimantan fácilmente, ya sea por
efectos externos o en forma espontánea. Muchos imanes se fabrican con níquel y aluminio, hierro con cromo, cobalto,
tungsteno o molibdeno.
Desde hace más de un siglo, el inglés Michael Faraday estudio los efectos producidos por los imanes. Observó que un
imán permanente ejerce una fuerza sobre un trozo de hierro o sobre cualquier imán cercano a él, debido a la presencia
de un campo de fuerzas cuyos efectos se hacen sentir a través de un espacio vacío. Faraday imaginó que de un imán
salían hilos o líneas que se esparcían, a éstas las llamó líneas de fuerza magnética. Dichas líneas se encuentran más
en los polos pues ahí la intensidad es mayor” (Pérez, 2003).
“En general se acepta que el magnetismo de la materia es el resultado del movimiento de los electrones en los
átomos de las sustancias. De ser así, el magnetismo es una propiedad de la carga en movimiento y está estrechamente
relacionada con el fenómeno eléctrico. De acuerdo con la teoría clásica, los átomos individuales de una sustancia
magnética son, en efecto, diminutos imanes con polos norte y sur” (Tippens, 2001).
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Materiales
Imanes
Limaduras de hierro finas
4 Agujas , hilo de coser
Disco de corcho
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Plato de plástico
Brújula
Bobina, multímetro
Hoja de papel
Desarrollo Experimental
EXPERIMENTO 1
a) Coloque un imán bajo una hoja de papel o un plato de plástico desechable y espolvoreamos las limaduras de hierro,
observando cómo se distribuyen las líneas de de fuerzas magnéticas. Dibuja lo que estas observando:
b) Colocamos dos imanes en fase de atracción o repulsión, colocamos encima una hoja de papel o un plato de plástico
desechable de plástico y espolvoreamos las limaduras de hierro, que se orientan siguiendo las fuerzas magnéticas que
se crean, de modo que podemos «visualizar» esta fuerza invisible. Dibuja tus observaciones:
EXPERIMENTO 2
Puesto que la Tierra se comporta como un gran dipolo, vamos a demostrarlo construyendo brújulas caseras. Para ello,
tomamos la aguja y la frotamos sobre un imán durante 30 segundos, es importante hacerlo en la misma dirección; luego,
la situamos sobre un disco de corcho que flote sobre agua. La aguja señala la dirección N-S; podemos comprobarlo
comparándola con una brújula convencional.
Dibuja tus observaciones
EXPERIMENTO 3
1.- Toma tres agujas y ponles a cada una, un pedazo de hilo del mismo largo (del tamaño del diámetro del plato). Perfora
con las mismas agujas los bordes del plato como se muestra en la figura y átalas al plato.
2.- Pega el plato a la mesa, (o que algún compañero los sostenga)
3.- Coloca un imán por arriba del plato y conecta las agujas al imán. Fíjate como las agujas flotan, atraída al imán.
¿Por qué sucede ésto? Explica
EXPERIMENTO 4
1.- Conecta una bobina a las terminales de un voltímetro. Colócalo para la lectura en unidades de miliVolts.
2.- Toma un imán de barra y muévelo hacia adentro y hacia afuera de la bobina. ¿Qué ocurre con el voltaje medido?
Explica
3.-Coloca el imán de barra dentro de la bobina, y no lo muevas. ¿Qué ocurre con la lectura del multímetro?
¿Qué necesitas hacer para que surja de nuevo una lectura en milivolts? Explica
4.- ¿Con qué principio físico se relaciona el experimento? ¿Por qué?
CONCLUSIONES
1. ¿Por qué podemos observar las líneas de fuerzas magnéticas en el primer experimento?
2. ¿Qué sucede en las fases de atracción y de repulsión con las líneas de fuerza magnéticas? Explica
3. ¿Por qué es importante imantar la aguja en la misma dirección, en el segundo experimento?
4. ¿Cómo se relaciona el experimento 4 con un generador eléctrico?. Explica.
5. Consideras que esta práctica es importante en tu formación académica. Justifica tu respuesta.
MATRIZ DE EVALUACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL
HABILIDADES
CRITERIOS
NIVEL DE LOGRO
PUNTAJE OBSERVACIONES
absoluto (A)
(0-2)
medio (M)
Sin logro(S)
Identificación del objetivo
Identificación del objetivo
Diseño experimental Seguimiento de instrucciones
Desarrollo del experimento
Análisis de resultados Presentación de datos
Interpretación de resultados
Elaboración de
conclusiones
Elaboración de conclusiones
Cumplimiento de objetivos
Evaluación
Identificación de errores
Mejoras o cambios
TOTAL