Magnetismo, Electromagnetismo y corriente

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
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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
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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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