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Electromagnetismo

Integrantes: Ricardo Meneses Paulo Pérez Osorio Rodolfo Valdés Aguila

Docente: Luis Allendes Sección: Fechas laboratorio:

Introducción El siguiente informe se realizó a partir de las clases de laboratorio de los días 01 de septiembre y 08 de septiembre respectivamente, en las cuales se realizaron diferentes experiencias en donde se pudieron estudiar distintos fenómenos electromagnéticos.

Objetivos  Verificar fenómenos magnéticos creados por la corriente eléctrica al circular a través de un conductor metálico y de una bobina.

Materiales - 1 multímetro digital

,

- Fuente de poder ajustable DC 25Vcc - 2 Imanes permanentes rectos - 1 Brújula - Limaduras de hierro - 1 Bobina de 2500 espiras - 1 Huincha de medir - 1 Reóstato 370 Ω - 2 A o similar

Etapa I Magnetismo 1.1 Para esta etapa fueron necesarios los dos imanes y la brújula. Se posiciono cada uno de los imanes como muestra la figura.

De esta forma y con ayuda de la brújula se pudo identificar los polos de cada imán, pudiendo así observar que la brújula al estar cerca de la parte roja del imán apuntaba con la parte sur de la aguja, y al estar cerca de la parte blanca del imán, apuntaba con la parte norte de la aguja, lo que da a entender que la parte roja es el polo norte y la parte blanca es el polo sur del imán.

1.2 En esta parte, se procedió a mover la brújula alrededor del imán como se observa en la figura.

Se observó que al ponerla en un extremo del imán, la brújula apuntaría con el polo magnético opuesto de la aguja y al ir desplazándola hacia el centro como se indica la figura, ésta seguía apuntando al polo extremo opuesto del imán y al desplazarla hacia el otro polo del imán, sobrepasando el centro de éste, la aguja de la brújula cambiaba de polo y apuntaba al extremo al que se estaba acercando la brújula.

1.3 Se procede a poner las limaduras de hierro sobre una tabla transparente y bajo esta un imán, luego se golpeteo la tabla y se pudo observar que las limaduras de hierro se comenzaban a unir de una manera en particular, se empezaron a juntar de modo que formaban el patrón que siguen las líneas de fuerza del imán que se encuentra bajo la tabla.

1.4 Se repite el proceso anterior, pero esta vez con dos imanes cerca uno del otro con el extremo de los polos. En este caso se puede ver como las líneas de fuerza se repelen.

Etapa II Electromagnetismo 2.1 Se armó el circuito que se muestra en la figura con el reóstato regulado en 20 Ω y la fuente ajustada en 30 Volt y se ubicó la brújula debajo de uno de los conductores y se hizo coincidir la dirección de la aguja con la dirección del conductor mientras la fuente estaba desenergizada.

Al energizar la fuente, se pudo observar que la aguja de la brújula varió la dirección en la que apuntaba, esto se debe al electromagnetismo, esto quiere decir que al circular corriente por un conductor, este genera un campo magnético y con ayuda de la brújula es posible identificarlo.

Luego, se desenergizó la fuente y se cambió la polaridad del circuito, al energizarlo de nuevo, se pudo observar que la dirección en

que apuntaba la aguja de la brújula era distinta, esto debido a que la corriente circula en el sentido contrario. En ambos casos es posible identificar el sentido de la corriente y la dirección de las líneas de fuerza según la regla de la mano derecha, como se muestra en la figura.

(Fuente desenergizada)

(Fuente energizada)

(Cambio de polaridad)

2.2 Se armó el circuito que se muestra en la figura y se ajustó a 1 A.

Con la fuente apagada se ubicó la brújula en el extremo de la bobina como se muestra en la figura anterior, luego se energizó la fuente y la posición de la aguja de la brújula varió, esto se debe al campo electromagnético que genera la bobina, luego se desenergizó la fuente, se invirtió la polaridad y se volvió a energizar la fuente, el cambio que ocurrió se pudo observar en la brújula, ya que la aguja de esta cambió la dirección en que apuntaba.

2.3 En esta etapa, se armó el circuito que se muestra en la figura y se le introdujo la mitad del núcleo de hierro por el extremo no conectado de la bobina.

Luego se energizó la fuente y se fue aumentando lentamente la tensión en la fuente, se pudo observar que el núcleo de hierro se comenzó a introducir completamente dentro de la bobina y cada vez más rápido al ir aumentando la tensión.

2.4 Con el mismo circuito anterior, pero esta vez sin núcleo y con una corriente de 0,2 A, y se acercó la brújula al extremo no conectado de la bobina, luego se alejó la brújula de la bobina hasta un punto en que recuperara su orientación geográfica norte-sur común y se midió la distancia como se muestra en la figura luego se repitió este mismo proceso pero con 1 A de corriente.

Bobina sin núcleo Intensidad de corriente

H=

NxI l

Distancia (cm)

0,2 A 1A

Finalmente se repitieron los pasos anteriores, pero esta vez la bobina debió poseer núcleo en su interior Bobina con núcleo Intensidad de corriente 0,2 A 1A

H=

NxI l

Distancia (cm)

Conclusión Las diferentes experiencias realizadas en el laboratorio nos permitieron comprobar empíricamente algunos fenómenos que se producen en el ámbito del electromagnetismo. En el caso de la experiencia 1.1 lo que nos permite observar es como un material que genera un campo magnético afecta a un elemento sensible a dicho campo. Es decir que a pesar de no ser posible ver directamente las fuerzas involucradas, éstas afectan el espacio que las circundan. En el punto 1.3 y 1.4, a diferencia del punto 1.1 las limaduras de hierro nos permiten observar las líneas de fuerza que genera el imán y cómo se comportan estas al interactuar con otro imán.

Finalmente al trabajar bajo el concepto de electromagnetismo pudimos observar fenómenos tales como la generación de un campo electromagnético en un conductor al hacer pasar una corriente por él, además de poner en práctica la regla de la mano derecha. Por último pudimos apreciar el como un campo electromagnético afecta al espacio circundante o mejor dicho en qué grado lo afecta en función a la distancia. Lógicamente a mayor distancia del campo electromagnético menor será la influencia que ejercerá.