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• Ziggyfredo Bermeo

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Inducción Magnética Santiago Andres Jiménez Romero Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ciencias Departamento de física, laboratorio de electromagnetismo 26 de junio del 2018 Abstract En el

Estas 2 Leyes permiten entender que es lo que ocurre con un solenoide, en presencia de un campo magnético.

Introducción Cuando movemos un imán a lo largo del interior de un solenoide; el campo magnético del imán provocara la aparición de una corriente a lo largo del cable, lo que implica la aparición de una FEM, a este fenómeno se lo denomina inducción magnética, y se lo puede modelar mediante 2 leyes, la ley de Faraday, y la ley de Lenz.

Método Para comprobar esta ley se realizo 4 experimentos. Para el experimento 1, se monto el circuito de la ilustración 1, el cual consto de un galvanómetro, una bobina y un iman.

Faraday llego a la siguiente conclusión, que el cambio a través del tiempo del flujo de campo magnético es igual al voltaje generado o FEM, representado por la ecuación 1.

𝜀=

𝑑Φ 𝑑𝑡

(1) Ilustración 1

Donde 𝜀 es la magnitud de la FEM inducida. la dirección de la corriente emergente viene dada por la ley de Lenz, que estable que, la dirección de la corriente inducida es siempre contraria al flujo que la produce. Llegando así a la ecuación 2. 𝜀=−

𝑑Φ 𝑑𝑡

(2)

Donde se procedio a introducir el iman al interior de la bobina, de tal modo que se lo introdujo por el lado donde se conecto el cable positivo, y se observo la orientación del galvanómetro. Para el experimento 2, se monto el circuito de la ilustración 2, el cual consto de una bobina, una fuente de voltaje, y un nucelo de Hierro en U y horizontal..

Ilustración 2

Primero se coloco la fuente de voltaje AC, y se observo que ocurria, luego, se repitió para una fuente de voltaje DC. Se cambio el nucleo de hierro en el experimento 2, por un iman rotatorio, como muestra la ilustración 3, y se observo que ocurria con el voltaje en la bobina.

Ilustración 3

Para el experimento 4, se utilizo 2 bobinas, una fuente de voltaje, una resistencia y un galvanómetro, montados tal como se muestra en la ilustración 4.

Ilustración 4

De modo que las 2 bobinas estuvieran juntas, asi, al propocionar de voltaje, a una de estas, se observo la orientación de la aguja del galvanómetro, conectado a la segunda bobina. Resultados y Discusión

Del experimento 1, se observo que al acercar el polo norte del iman, la aguja del galvanómetro se orientaba hacia la izquierda, lo que indica que existe una corriente “negativa”, es decir, que la dirección de la corriente se econtraba en sentido contrario, esto concuerda con las leyes propuestas, ya que, el campo magnético “emerge” del polo norte y se cierra en el sur, por tanto al introducir el iman las cargas deben moverse en sentido contrario, al que se introdujo el iman. Que es lo que se obtuvo en el galvanómetro, tanto cuando se introdujo el polo norte, como el polo sur. En el experimento 2, se observo que al proporcionar de corriente continua la bobina, la polaridad magnética del hierro aumento, esto se evidencio al alzar previamente el nucleo de hierro horizontal y ver como se despegaba del nucleo de hierro en U, y luego proporcionarle voltaje, donde al alzar el nucleo de hierro horizontal, este se mantuvo pegado con el nucleo de hierro en U, aun después de haber apagado la fuente de voltaje. Esto no ocurrio con la corriente alterna, debido al cambio de polaridad en esta, la imantación del hierro fue variante. Debido a que la circulación de la corriente tiene un sentido, esto hace que el campo magnético tenga un sentido, y por consiguiente, hace que los momentos dipolares magnéticos se reoriente, dando paso a polos magnético en el núcleo de hierro. Cabe recalcar que esta orientación no es única, si no que varia dependiendo del sentido de la corriente. Esta idea se reafirma cambiar el nucleo de hierro horizontal, por el iman rotatorio, donde con la ayuda de un multímetro, se observo como el sentido de la corriente cambiaba según se rotaba el iman.

Conclusiones Al entrar el hierro dentro de un campo magnético, este aumenta su imantación temporalmente, es decir, se verifico que el hierro es un material Ferromagnetico temporal. Referencias [1] D. K. Cheng, Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería, Naucalpan de Juarez: Addison Wesley Iberoamaericana, 1997. [2] B. Crowell, Electricidad y Magnetismo, www.lightandmatter.com, 2000. [3] R. Freedman y H. Young, Física universitaria, con física moderna volumen 2., Ciudad de México: PEARSON EDUCACIÓN, 2009. [4] R. Serway, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Cengage Learning, 2013. [5] E. P. Nacional, Laboratorio de Electromagnetismo, Quito: Unidad de Publicaciones de la Facultad de Ciencias de la Escuela Politécnica Nacional, 2015.