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• Julian David Lopez Paz Molano

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ANILLOS DANZANTES William Arley Burbano Ortega, Aurelio José Muñoz Rios, Carol Juliana Zuñiga, Juliana Valencia. Departamento Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones, Universidad del Cauca [email protected], [email protected], [email protected], [email protected].

Para realizar esta práctica se necesitó una bobina con núcleo de hierro saliente, una fuente de voltaje AC, anillos metálicos de distintos materiales y un cable con una bombilla. Lo primero que se hizo fue graduar la bobina con 600 vueltas y conectarla con la fuente graduada en 60 VRMS, luego en la parte del núcleo que sobresalía se introdujeron los distintos anillos y el cable con la bombilla y se observó su comportamiento. Luego se graduó la bobina en 900 vueltas y se observaron los cambios obtenidos con cada uno de los objetos Palabras ClaveElectromagnetismo. INTRODUCCIÓN Este informe pretende dar cuenta de las diferencias básicas entre los fenómenos producidos por las cargas estacionarias que producen campos eléctricos y las cargas móviles que producen campos magnéticos. También el efecto que produce la variación de los campos magnéticos en los campos eléctricos que originan. Se quiere entender la deducción hecha por Faraday la cual lo llevo a formular la ley que lleva su nombre. Esta ley señala que la magnitud de la fuerza electromotriz inducida es igual a la tasa de cambio con respecto al tiempo de flujo magnético a través del circuito. Se estudiará el efecto que tiene una fuerza electromotriz en un lazo cerrado de alambre cuando este se mueve en un campo magnético, también se estudiara la inducción sobre aros de diferentes materiales.

MARCO TEORICO La ley de Inducción de Faraday dice que cuando se tiene un conductor en movimiento en un campo magnético de tal manera que corte las líneas magnéticas de flujo, se inducirá un voltaje en él, siendo esta inducción proporcional al número de líneas de flujo cortadas por unidad de tiempo y a la intensidad del campo magnético. Esto se puede ver reflejado en la ecuación:

e= N

sobre cargas eléctricas en movimiento. Si un conductor se encuentra en un campo magnético, sobre él se inducirá una fuerza electromotriz. El valor de esta fuerza depende de la velocidad con la que el material conductor se mueva.

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Fig. 2. Levitacion magnética de un anillo de cobre.

Donde:  N: número de vueltas de la bobina  dΦ/dt: cambio instantáneo en flujo que atraviesa la bobina. Inducción magnética. Mecanismo que constituye la formación de un campo eléctrico a través de uno magnético. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza y se inducirá una corriente eléctrica en el conductor. Fuerza electromotriz. Es el flujo de una corriente de electrones producida por la corriente en un bobinado. En principio un campo magnético puede ser inducido por una corriente eléctrica y también un campo magnético es capaz de producir cierta fuerza

proceso, con la diferencia de que se calentaron de manera distinta, siguiendo este orden de intensidad de calor, de mayor a menor: Cobre, Aluminio y Bronce.

Fig.1. Dependencia de campos eléctricos y magnéticos. RESULTADOS Inicialmente se pone un anillo de cobre a través del núcleo de hierro, se acciona el interruptor que enciende la fuente AC. Se observa que el anillo empieza a elevarse y vuelve a bajar apenas se apaga el Variac. Se repite este procedimiento para los anillos de aluminio y bronce. A diferencia de los anillos de cobre y aluminio el de bronce no se elevó. En cambio, lo que si experimentaron los tres anillos, fue un calentamiento durante el

Al unir las puntas peladas del cable en forma de espiral, cuando el Variac se encontraba a 70 V ca, se generaba una chispa. La chispa era más intensa cuando estaba a 100 V. Al introducir el embobinado el arrollamiento de cobre con bombilla, se observó que cuando más voltaje se suministraba aumentaba la intensidad de luz.

PROCESAMIENTO DE DATOS

1. En cada procedimiento analice el comportamiento

observado y concluya qué es lo que está sucediendo. Para explicar el primer fenómeno apreciado al colocar el aro de cobre en el núcleo del inductor nos apoyamos en las deducciones hechas por Faraday, las cuales aseveran que en un inductor las variaciones de corriente generan un campo magnético. Esto se puede apreciar en el calentamiento del aro sin tener ningún contacto físico con el inductor. Es notable que en el aro se encuentra una corriente eléctrica que es inducida por el campo magnético generado en el inductor. Además del calentamiento en los anillos, se presenta un movimiento en un tipo de vibración que es mayor en los aros de cobre y aluminio. Al colocar el aro de bronce, como en el aro de cobre se evidencia la presencia de corriente eléctrico debido a que este también se calienta, pero su vibración es menor que la de los de cobre y el aluminio y no es suficiente para flotar. Posteriormente al colocar el cable enrollado en el núcleo del inductor y conectar sus terminales se produjo una chispa la cual significa la presencia de una corriente que circula por el cable. La chispa producida se debe a que al juntar las puntas peladas se produce un corto circuito, es decir cuando se abre un camino al paso de la corriente sin una resistencia. Otra manera de apreciar la presencia de una corriente inducida es

cuando introducimos en el inductor un arrollamiento conectado a un bombillo dado a que este se encendía, este necesita de corriente para encenderse, y también podemos apreciar la ley de ohm que a más voltaje mayor corriente porque el bombillo tenía más intensidad de luz.

CONCLUSIONES 

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La ley de Faraday se cumple en cualquier sistema compuesto por un conductor de corriente con varias espiras y otros elementos dispuestos alrededor de ella siendo conductores. Para establecer la presencia de un campo magnético es necesario de elementos que den una prueba contundente de ello, una bombilla, un anillo metálico o un corto circuito, etc. De lo anterior se puede decir que el hecho de que no haya un inductor no significa la no existencia del campo magnético.

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Las vueltas en la bobina nos permitieron controlar la inducción de corriente ya que al cambiar de 900 vueltas a 600 vueltas nos dimos cuenta que era más eficiente y se producía más corriente inducida.

REFERENCIAS [1] D. Jonson, J. Hilburn, J Johnson & P, Scott , Análisis básico de circuitos eléctricos, vol. 1, n. 5, pp. 235256, 1996. [2] Magnetismo. Fisica Net. Disponible en http://www.fisicanet.c om.ar/fisica/magnetis mo/ap01_campo_man netico.php\ [1] Electromagnetismo. UNLP. Facultad de Bellas Artes, Argentina. Disponible en http://www.ing.unlp.ed u.ar/cys/DI/electromag netismo.pdf