UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA – ECBTI
ELECTROMAGNETISMO INFORME DE LABORATORIO: PRÁCTICA No. 2 – MAGNETISMO, CAMPO MAGNETICO Y MATERIALES MAGNETICOS PRACTICA No. 3 – INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
TUTOR: ING. GUILLERMO SARMIENTO
LAURA MARIA VILORIA BONILLA – C!. ".""#.$#".3%3 YO&N YO&N CRISTIAN 'UICENO 'UICENO MORENO – C!. C!. #%.%().#*( ED+IN ALVARADO VILLAR – C!. "."2.3().*22 OSCAR ALBEIRO MARIN – C!. "."2".$($.2*(
2*NOVIEMBRE 2") CEAD ACACÍAS – META INTRODUCCIÓN
El electr electroma omagne gnetis tismo mo es funda fundamen mento to en la revolu revolució ción n de la cienci ciencia a y la tecno tecnolog logía ía que encontramos en la transformación del día a día. Hace parte de la física e históricamente ha sido desarrollada gracias a varios experimentos que daban cuenta de los efectos eléctricos, magnéticos y electromagnéticos. electromagnéticos.
En el desarrollo desarrollo de estas estas prácticasrel prácticasrelacio acionamo namos s losconce losconceptos ptos de campo campo magnetos magnetostáti tático, co, meter meterial iales es,, dispo disposit sitivo ivos s magn magnéti ético cos s y la aplic aplicaci ación ón de la indu inducci cción ón electr electroma omagn gneti etica ca.. nali!amos nali!amos las caracteristicas caracteristicas del del campo magnetico magnetico generado generado en diferentes diferentes sistemas sistemas
PRÁCTICA No. 2 – MAGNETISMO, CAMPO MAGNETICO Y MATERIALES MAGNETICOS
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA:
E-/01/45!o 6o 6o001/4/7 /896401657 ;/ 7/ 4057o045<5 / !1=/07o7 585<0/7, C>017415 O/074/! /061<1 ;/ 85 5?;@5 !/ ;5 <0@;85 7/ !/7=15<5 6;5!o 7/ 56/065<5 58 6o!;64o0 /8964016o. E74/ 7/6188o /0o 0o;!o /-/01/4o o7405<5 85 0/8561 415 /40/ /8 65o /8964016o /8 65o 5?9416o !/7!/ /7/ 17454/ 85 >;51!5! 6o/ 5 /76;6>50 /8 4901o /8/640o5?/417o. E745 !/H/-1 7;?1/0/ 85 /-174/615 !/ ; 65o 5?9416o / /8 8;?50. D/ 1?;58 5/05, 85 !10/661 !/8 65o 5?9416o ;/!/ !/4/01507/ ;75!o 85 0/?85 !/ 85 5o !/0/6>5: 71 /8 ;8?50 !/0/6>o 5;45 / !10/661 !/ 85 6o001/4/, 8o7 !/!o7 5;45 / 85 !10/661 !/8 65o 5?9416o. S1 6o?/o7 ; /!5o !/ 585<0/ o05o7 6o 98 ;5 /7105 ; 651o 6/005!o 505 85 6o001/4/J 5!/K7 /0141o7 ;/ ;5 6o001/4/ /89640165 6106;8/ o0 /885, 550/6/ ; 65o 5?9416o 580/!/!o0 !/ 85 /7105. U /8/640o1K ;/!/ o0507/ /0o885!o ; 585<0/ 51785!o 6o 8565 o 6o 65;6>oJ ;/ 6o!;6/ 6o001/4/ /89640165 580/!/!o0 !/ ; 68/o !/ >1/00o !;86/. E8 585<0/ /0o885!o 58 >1/00o =50157 =/6/7 o05 ;5
DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA:
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RECURSOS UTILIZADOS:
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EXPERIMENTO 1:
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FOTOGRAFIAS:
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EXPERIMENTO 2:
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ANÁLISIS: 1. ';9 0/8561 /6;/4057 /40/ 85 6o001/4/ ;/ 4057o045 ; 6o!;64o0 /8 65o 5?9416o ;/ 7/ ?//05 5 7; 580/!/!o0
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Fig. 1 Un alambre recorrido por una corriente, colocado en un campo magnético, sufre la acción de una fuerza magnética perpendicular al alambre.
Al analizar experimentos similares a los que acabamos de efectuar, los científicos llegaron a un resultado importante: cómo es que la fuerza magnética sólo aparece en el alambre cuando en él se establece una corriente eléctrica, y concluyeron que el campo magnético ejerce fuerzas sobre las cargas eléctricas cuando éstas están en movimiento corriente eléctrica!, pero no act"an sobre dic#as cargas si están sin movimiento$
16. S1;84K/5/4/ 7/ 0/7/45 ; 4o0;/ 4o065J 7o<0/ /8 585<0/, 6o7;8450 //64o7, 0o1/!5!/7 5816561o/7 6o41!1557 !/ /74/ //o. %l concepto de torque &! o momento mecánico de fuerza se aplica sobre una espira inmersa en un campo magnético es la base para la comprensión del comportamiento de partículas cargadas orbitantes, motores y generadores eléctricos$ %l torque se expresa como el producto vectorial entre la fuerza ' y el brazo del momento r, aplicados a una espira, con lo cual: & ( r ) ' *+ m.a propiedad de la fuerza para #acer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque, esto sucede cuando se aplica una fuerza en alg"n punto de un cuerpo rígido, en donde el cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a alg"n eje$ /ropiedades del torque %l torque de una fuerza sobre un cuerpo se mide en + m +e0ton1metro!, tal como se observa de su definición$ 2omo se observa de su definición, una fuerza produce un torque más grande y, por lo tanto, produciría una rotación más rápida! cuanto más lejos del eje de rotación sea aplicada$ /or esta razón, por ejemplo, las manillas de las puertas se instalan usualmente cerca del borde más alejado al eje de rotación$ 3na fuerza aplicada sobre el eje de rotación produce un torque nulo no induce rotación!$
4eneralmente se considera positivo un torque que tendería a #acer rotar al cuerpo en sentido anti #orario, y negativo al que produciría rotación en sentido #orario$ Aplicaciones cotidianas del torque .as aplicaciones cotidianas que daría del torque son la apertura y5o cierre del robinete o volante de una canilla grifo!, cualquier puerta que tenga bisagra o goznes, al abrirla requiere un momento que estamos aplicando al girarla desde la manija$ 2uando vas en el auto, el giro del motor se logra venciendo rozamientos, por lo que al girar aplica un momento o torque que se transmite a las ruedas al moverlo$ 6i en tu trabajo o por #obbies ajustas tuercas, tornillos, cualquier tipo de palanca que apliques #asta para subir el volumen de un aparato electrónico si lo #aces por un tradicional potenciómetro de accionamiento manual, en todos estos casos estás aplicando un torque o momento mecánico de fuerza$ 7ásicamente la explicación anterior va ligada al principio de motores eléctricos y generador eléctrico!
PRACTICA No. – INDUCCIÓN ELECTROMAGN7TICA FUNDAMENTACIÓN TEORICA: "or la época de #$%#, el inquieto &araday 'uno de los grandes inventores de la humanidad( percibió que, cuando un conductor eléctrico se despla!a en un campo magnético, se genera o se induce en el sistema una corriente eléctrica. En las motos por e)emplo, la volante es un imán y en el interior se tienen tres bobinas regularmente espaciadas* cuando el motociclista prende su móvil las bobinas comien!an a girar a gran rapide! y entonces se induce en ellas una corriente que sirve, por e)emplo, para prender la farola 'gratis, no necesita batería para ello(. +espués de repetir y de anali!ar la experiencia varias veces se percibe que hay direcciones privilegiadas en las cuales no se genera corriente o algunas en las cuales se genera un máximo valor. Este fenómeno de generación de corriente eléctrica se denomina inducción electromagnética- y la corriente generada se conoce como inducida-. Esta experiencia fue enriquecida significativamente con los aportes de Henry y de en!, quienes desde lugares muy le)anos entre sí, contribuyeron a sacar la ley que lleva por nombre la ley de inducción electromagnética de Henry/&araday- y que gobierna el mundo de la inducción. a corriente inducida se genera cuando se presenta un movimiento relativo entre el conductor y el campo magnético* no importa cuál de los dos se mueva. as centrales hidroeléctricas generan electricidad usando este interesante fenómeno.
a fuer!a del agua mueve a gran velocidad unas turbinas alrededor de las cuales se tienen poderosos imanes. Esta energía eléctrica es transportada por cables a través de las monta0as y es conducida a las ciudades donde es utili!ada seg1n la necesidad específica* residencias, empresas, industrias. En el experimento a reali!ar se dispone de un imán y de un conductor eléctrico y será el movimiento relativo entre los dos el que genera una corriente inducida-. a ley de inducción de &araday establece que la fem es directamente proporcional al cambio en el tiempo del flu)o magnético que atraviesa el circuito. a ley anterior puede ser escrita de forma matemática de la siguiente manera. dΦ
−
ε=
+onde
dt Φ
es el flu)o magnético a través de la superficie. En el caso de un inductor de 2
vueltas de alambre, la ecuación anterior se transforma en ε =− N
dΦ dt
DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA:
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REFERENCIAS 8I8LIOGRAFICAS
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