El anillo Saltador El anillo Saltador

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Los experimentos realizados simultánea pero
independientemente por el inglés Michael Faraday y el
norteamericano Joseph Henry condujeron al descubrimiento
de la inducción electromagnética, en la que se basa
el funcionamiento del generador y motor eléctrico, el
transformador y muchos otros dispositivos (ver cuadernillo
sobre “corrientes inducidas”).
La ley de Faraday y Henry dice
que si el flujo magnético a través
de la superficie delimitada por
un conductor eléctrico varía con
el tiempo, se puede observar la
aparición de una corriente en él
(mientras el flujo está variando). La
fem (fuerza electromotriz) inducida
depende de la variación del flujo del
campo magnético con el tiempo,
según la expresión:
El significado del signo menos, es
decir, el sentido de la corriente
inducida, lo explica la ley de Lenz.
Según esta ley, la dirección y sentido
de la corriente inducida tiende a
oponerse a la causa o variación que
lo produce.
Heinrich Lenz (1804-1865)
Físico ruso, estudió teología, ciencias
naturales y física, fue profesor de
física y luego rector de la Universidad
de San Petersburgo. Además de sus
investigaciones sobre los fenómenos
de inducción electromagnética,
también estudió la dependencia con la
temperatura de la resistencia eléctrica
al paso de la corriente.
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El Anillo Saltador
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ANTE
Imagina un conductor metálico en forma de espira
y un imán moviéndose a su través, ¿qué ocurre?
¿Existirán diferencias si el imán se aleja o
se acerca a la espira? ¿Por qué?
Enuncia el principio de conservación de la energía.
La ley de Lenz está de acuerdo con dicho principio. ¿Cómo lo explicarías?
Busca información sobre las corrientes de Foucault
(también llamadas turbillonarias o parásitas).
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Observa el módulo y dibuja cada una de las piezas que ves en él.
Infórmate de qué material está hecho el anillo.
Pulsa el botón, ¿Qué ocurre?
Jean Lèon Foucault (1819-1868)
Físico francés conocido por sus mediciones de
la velocidad de la luz, su famoso “péndulo”
y el descubrimiento de corrientes inducidas
“parasitarias”.
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Foto tomada de:
http://homepage.mac.com/jhfriedl/
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DESP
Repasa las notas y dibujos que tomaste durante la visita.
¿Cómo explicarías el salto del anillo?
¿Cómo podrías aumentar el salto del anillo?
Si el anillo fuese de otro metal, ¿funcionaría del mismo modo?
Realiza la siguiente experiencia: hazte con una placa de cobre, inclínala y deja
deslizar un potente imán (por ejemplo de neodimio). Observarás que a pesar de
que entre el imán y este metal no existe atracción magnética, la caída del imán es
retardada, ¿por qué ocurre esto?
Diseña otro experimento que muestre el mismo efecto.
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Las corrientes de Foucault son corrientes inducidas, ¿cómo se forman?
El funcionamiento del freno magnético de los
camiones está basado en estas corrientes, ¿en qué consiste?
¿Qué otras aplicaciones conoces de las corrientes de Foucault?
En un campo magnético se encuentra una espira abcd cuyo lado bc es móvil
La espira está conectada a un galvanómetro.
Al mover el lado bc a la derecha o izquierda, ¿qué ocurrirá? Explícalo
¿Qué ocurriría si la superficie de la espira fuese paralela al campo magnético?
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CURIO
Normalmente las corrientes producidas por un flujo variable, no en un circuito
definido sino en un trozo de metal, son circulantes y se denominan corrientes de
Foucault.
Según la ley de Lenz, las corrientes de Foucault se oponen a la variación de flujo
que las produce y aunque las fuerzas electromotrices inducidas son pequeñas,
estas corrientes pueden ser muy intensas ya que la resistencia del metal por el
que circulan puede ser muy pequeña.
La energía de las corrientes de Foucault actúa en ocasiones como freno de un
movimiento o bien se transforma en calor por efecto Joule. Esto último supone
una disipación de energía que en algunos casos hay que evitar, como en los
transformadores.
La pérdida de potencia puede disminuirse aumentando la resistencia de los posibles
caminos que seguirían estas corrientes, y por tanto “rompiendo” los grandes
circuitos por donde pueden circular. Esto puede conseguirse dividiendo el metal en
láminas delgadas, bien en tiras pequeñas pegadas juntas (el pegamento aislante
que separa las tiras hace que estas corrientes queden confinadas en ellas) o bien
recortando el metal.
Sin embargo, las corrientes de Foucault tienen algunas aplicaciones prácticas,
como los hornos eléctricos de inducción. En éstos, el material que debe fundirse
se coloca en un recipiente metálico que esta sometido a intensas y rápidas
oscilaciones del campo magnético, produciéndose intensas corrientes de Foucault
que, por efecto Joule, logran fundir el material.
También estas corrientes se utilizan para amortiguar oscilaciones indeseadas.
Las balanzas mecánicas al pesar una masa pequeña, oscilan muchas veces antes
de alcanzar el equilibrio. Para evitar esto, se diseñan de modo que un pequeño
trozo de metal se mueve entre los polos de un imán mientras la balanza oscila. Se
producen corrientes de Foucault que amortiguan las oscilaciones, alcanzándose el
equilibrio rápidamente.
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tlf 952 070 481 · fax 952 103 849
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