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ELECTROMAGNETISMO LABORATORIO 1

PRESENTADO POR:

LUIS EDUARDO LONDOÑO COD: 1024577319 FRANK JHOVER HERRERA COD: 1014272843 DEYLER FERNANDO MARTIN COD: 1020728833 CAMILA PERDOMO COD: JUAN CARLOS PAVA COD: 1105673775

TUTOR: DANIEL PARRA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD. ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA 2019

TABLA DE CONTENIDO

OBEJTIVOS

INTRODUCCION

MARCO TEORICO

PROCEDIMIENTO

Experimento 1: Conecte la bobina de espira al amperímetro. Introduzca uno de los imanes de barra a través de la bobina y comienza a generar con su mano y en el interior una movimiento armónico simple. Observe cuidadosamente los cambios de valor en el amperímetro y apunte sus observaciones.

Ilustración 1: Amperímetro

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Conecte las terminales del amperímetro a la bobina de 300 espiras o mayor de 600 espiras (según considere tutor de componente práctico). Introduzca el imán dentro de la bobina y repita cuidadosamente la experiencia Anterior. Registre sus observaciones es ir realizando conclusiones. R/: Podemos notar que al generar los movimientos armónicos simples el amperímetro registra movimientos variados debidos al campo electromagnético que genera los imanes.

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Conecte las terminales del amperímetro a la bobina de 300 espiras o mayor de 600 espiras (según considere tutor de componente práctico). Introduzca el imán dentro de la bobina y repita cuidadosamente la experiencia anterior. Registre sus observaciones y continúe sacando conclusiones. R/: podemos notar que entre mayor sea el movimiento genera con el imagen mayor en la corriente que ejerce la boina, esto debido al campo electromagnético que genera el imán.

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Repita la experiencia anterior invirtiendo la polaridad del imán de barra y si percibe cambios apunte con cuidado sus observaciones. R/: podemos notar que invirtiendo la polaridad del imam el amperímetro aumento, esto puede ser a que el campo que genera el imán con polaridad invertida es mayor.

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Si el diámetro del núcleo se lo permite (en caso contrario rediseñe sus Bobinas) una los dos imanes de barra (para generar un imán más fuerte) e introduzca el sistema a la bobina de 300 espiras o mayor de 600 espiras (según considere tutor de componente práctico). Observe el movimiento de la aguja del amperímetro; ahora genere movimientos armónicos simples y a diferentes velocidades y analice con cuidado el valor en el amperímetro. Apunte una a una sus observaciones y saque conclusiones significativas del proceso. R/: podemos notar que con un imán más fuerte, más fuerte es el campo electromagnético y más es el impulso generado dentro de la boina haciendo que la corriente en el amperímetro sea mayor.

1. Explique en lenguaje sencillo sus apreciaciones del movimiento generado en la aguja cuando el imán se introduce en la bobina de una espira. R/: podemos notar que con la boina de una sola espira no genera ningún resultado el amperímetro.

2. Explique en lenguaje sencillo sus apreciaciones o implicaciones del movimiento generado en la aguja del amperímetro cuando el imán se introduce en cada una de las bobinas de 30 y 600 espiras (según considere tutor de componente práctico). R/: podemos notar que entre mayor se la boina mayor es el valor de la corriente que genera el campo electromagnético. 3. Explique en lenguaje sencillo sus apreciaciones e implicaciones del movimiento generado en la aguja cuando sistema de imanes se introduce en cada una de las bobinas y se mueve a diferentes frecuencias o velocidades: R/: podemos notar que el campo electromagnético que se genera

con el imán al ingresar por la boina, internamente el paso del campo electromagnético por los hilos de cobre de la boina genera la corriente que se puede medir con el amperímetro. 4.Finalmente dejar el sistema de imanes en reposo y mover a diferentes velocidades cada una de las bobinas alrededor del sistema de los imanes; sacar conclusiones de los registros conservados y proponer explicaciones razonables. R/: Podemos concluir que generando los movimientos a la boina y dejando el imán en reposo el campo electromagnético es menor, esto debido a que el imán quien es el que genera el campo está en reposo. 5. Tratar de buscar, consultar o sugerir una explicación al fenómeno siguiente: “la aguja del galvanómetro se desvía en una dirección cuando el imán se introduce en la bobina y en la dirección opuesta cuando el imán se saca”. R/: podemos notar que al ingresar el imán el campo electromagnético ingresa por los hilos aumentando la corriente y cuando se retira pues el campo electromagnético es menor y esto hace que el agua cambie de dirección. 6. Encuentre los factores que afectan directamente la “F.E.M” (fuerza electromotriz) generada en un sistema de inducción y explique la influencia en la generación del voltaje inducido de cada uno de ellos    

Cantidad de espiras de la boina Tamaño de Imán Frecuencia del movimiento Calibre del alambre.

Experimento 2: se pude desarrollar la opción 1 o la opción 2 la que considere el tutor de componente práctico. Experimento 2. Campo magnético alrededor de un alambre recto y largo (opción 1). 1. Coloque el cartón en el borde de una mesa de laboratorio. Atraviéselo con el cable de manera que pase perpendicularmente por un agujero en el centro del cartón, como muestra la figura 10. a. Ponga el soporte de tal forma que el alambre pueda enrollarse en las pinzas y baje por el soporte hasta el amperímetro, después conéctelo a la terminal positiva

de la fuente de poder. La parte del alambre que se encuentra debajo del cartón debe continuar verticalmente por lo menos 10cm (0.1m) antes de prolongarse por la mesa hasta la terminal negativa de la fuente de poder. Verifique la polaridad apropiada de la fuente de poder y del amperímetro cuando conecte los alambres. Recuerde que la resistencia debe ser de potencia.

Figura 10. a. Esquema de un alambre recto.

2. Active la fuente de poder y genere una corriente de 500mA (0.5A) o menor de (500mA) según considere el tutor de componente práctico. Coloque la brújula al lado del alambre. Debe tenerse mucho cuidado con esta experiencia puesto que el alambre puede calentarse si se deja la corriente circulando por mucho tiempo. Desplace la brújula lentamente alrededor del alambre para trazar el campo magnético. Registre sus observaciones y haga un dibujo del campo magnético generado alrededor del alambre. 3. Invierta las conexiones de la fuente de poder de modo que la corriente circule en dirección opuesta. Accione la fuente de poder y dibuje ahora la dirección del campo magnético alrededor del alambre, empleando la brújula. Registra tus observaciones y has un dibujo del campo magnético alrededor del alambre.

Experimento 2: EL EXPERIMENTO DE OERSTERD (opción 2)

Figura 11. b. Esquema experimento de Oersterd

1. No circula corriente y la aguja de la brújula está en posición paralela al conductor. 2. Circula corriente y la aguja se coloca en posición perpendicular al conductor. Experimento 3. El Campo magnético generado por una bobina. 1. Consiga alambre con laca o encauchetado (para evitar corto eléctrico entre espiras) y enróllelo cuidadosamente alrededor de un núcleo (un pedazo de varilla de hierro o de acero) y Adecúe las puntas de la bobina para poder conectarlas a la fuente (acaba de crear una bobina conocida como un solenoide) 2. Conecte las dos puntas de la bobina a la fuente de poder. Genere una corriente de 100mA (se puede colocar una resistencia de protección entre la fuente y la bobina para evitar calentamientos o cortos eléctricos). 3. Acerque la bobina a un conjunto de clips colocados aleatoriamente y analice cuántos son capturados por el dispositivo. Apague la fuente y anote sus observaciones. Active nuevamente y describa lo que percibe; está experimentando con un electroimán (consulta sobre este término). 4. Quite intencionalmente el núcleo (la barra donde enrolló el alambre) y repita la experiencia anterior. Obtenga conclusiones de lo observado. 5. Trate de determinar la polaridad del electroimán, generando una corriente en la fuente de poder y pasando una brújula varias veces por la bobina. ANÁLISIS

1. ¿Qué relación encuentras entre la corriente que transporta un conductor y el campo magnético que se genera a su alrededor? 2. Consultar y profundizar sobre la regla de la mano derecha, aplicarla y realizar el diagrama de los parámetros involucrados en el estudio de la corriente eléctrica, la cual pasa por un alambre recto para generar un campo magnético. 3. ¿Qué efecto magnético tiene el cambiar la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor eléctrico? 4. ¿Qué factores determinan la capacidad de un electroimán? ¿Qué tan determinante es la naturaleza de su núcleo? 5. Los imanes de barra son muy conocidos y fáciles de adquirir comercialmente. Encuentre relaciones y diferencias entre un “electroimán” y un “imán de barra”. 6. Analizar la forma y la intensidad de los campos magnéticos generados por dos solenoides, uno con núcleo de aire y otro con núcleo de material ferro magnético, cuando sus terminales se conectan a una fuente de poder. 7. Cuando un conductor eléctrico se sumerge en un campo magnético se genera sobre él una fuerza magnética; consultar efectos y propiedades. Simultáneamente se presenta un torque (torca) sobre el alambre, consultar efectos, propiedades y aplicaciones cotidianas de este fenómeno.