Electromagnetismo. Objetivo

Transcripción

1 6 Electromagnetismo Objetivo Comprender mediante la experimentación algunos fenómenos que resultan de las acciones mutuas entre las corrientes eléctricas y el magnetismo. 2. Aspectos teóricos El electromagnetismo es la parte de la Física encargada de estudiar el conjunto de fenómenos que resultan de las acciones mutuas entre las corrientes eléctricas y el magnetismo. En 1820 Oesterd descubrió que cuando circula corriente eléctrica por un alambre conductor se forma inmediatamente un campo magnético alrededor de él. Poco tiempo después, Ampere descubrió que el campo magnético podía intensificarse al enrollar el alambre conductor en forma de bobina. En 1831 Faraday descubrió las corrientes eléctricas inducidas al realizar experimentos con una bobina a la que se le acercaba y alejaba un imán recto. La corriente inducida era mas intensa a medida que se movía más rápido el imán. De acuerdo con los experimentos de Faraday sabemos lo siguiente: La inducción magnética es el fenómeno producido cuando un conductor se mueve en sentido transversal cortando las líneas de fuerza de un campo magnético, con ello se genera una fuerza electromotriz que induce una corriente eléctrica en el conductor. En la actualidad casi toda la energía consumida en nuestros hogares y en la industria se obtiene gracias al fenómeno de la inducción electromagnética. En todo el mundo existen generadores movidos por agua, vapor, petróleo y generan grandes cantidades de energía eléctrica. 2. Cuestionario de conceptos antecedentes a) Definir el electromagnetismo. b) Qué es la fuerza electromotriz? c) Cómo se induce corriente a un conductor? 3. Hipótesis De los conceptos anteriores genera una hipótesis del electromagnetismo. 50

2 4. Desarrollo Materiales antidad Material Brújula Interruptor Alambre conductor aislado Clavo grande de hierro Pila de 1.5 volts UNOS Clips o alfileres Bobina Imán de barra Micro amperímetro Procedimiento Experimento 1: Monta un circuito básico como el que se muestra en la figura siguiente. Para ello, coloca la brújula en posición paralela con el alambre conductor. Cierra el circuito mediante el interruptor y observa que le sucede a la brújula: abre el circuito y observa el comportamiento de la brújula. 51

3 Experimento 2: Construye un electroimán, enrollando el alambre aislado alrededor de un clavo grande de hierro como se muestra en la figura del costado. Conecta los extremos del alambre a la pila de 1.5 volts, acerca cualquier extremo del clavo a los alfileres o clips y observa que sucede. Experimento 3: Monta un dispositivo como el mostrado en arreglo que se muestra, tomando en cuenta que la bobina debe estar fija. Introduce varias veces y con diferentes velocidades el polo norte del imán en el centro de la bobina. Observa la aguja indicadora del micro amperímetro. Repite el procedimiento anterior pero ahora con el polo sur del imán. 5. Reporte de resultados Contestar las siguientes preguntas relacionándolas con los resultados obtenidos en cada experimento: c) Qué observas en la brújula al cerrar el circuito eléctrico y el abrirlo? Explica cuál es la razón de esté comportamiento. d) Qué sucedió al acercar cualquiera de los extremos del clavo a los clips o alfileres? 52

4 e) Señala al menos dos usos prácticos que tienen los electroimanes. f) Qué se observa en la aguja indicadora del micro amperímetro al introducir el imán y sacarlo? Descríbelo. g) Qué se observa en la aguja indicadora del micro amperímetro al incrementar la velocidad con que se mueve el imán? Explica cual es la razón de dicho comportamiento. h) Qué se observa en la aguja indicadora del micro amperímetro al introducir el polo sur del imán de barra en la bobina? Descríbelo. i) Qué sucede cuando el imán y la bobina permanecen inmóviles? j) Define con tus propias palabras que son las corrientes inducidas. 53

5 6. Conclusiones Considerar las respuestas de los conceptos antecedentes, la hipótesis elaborada y los resultados obtenidos, y posteriormente discutir por equipos en forma grupal acerca de las posibles aplicaciones prácticas que aportan los conocimientos alcanzados en esta actividad. 54