LINEAS DEL CAMPO MAGNETICO
I.
OBJETIVO
1. Visualiza Visualizarr las líneas líneas del campo campo magnéti magnético co generado generado por por imanes. imanes. 2. Visualiza Visualizarr las líneas de de fuerza del del campo magnéti magnético co utilizando utilizando polos polos del mismo mismo o de diferente signo y limaduras de hierro.
II. II. MARC MARCO O TEOR TEORIC ICO O. Campo magnético a) Historia
Si bien algunos algunos marcos marcos magnéticos magnéticos han sido conocidos conocidos desde la antigüedad, antigüedad, como por ejemplo ejemplo el poder poder de atraccin atraccin !ue sobre el hierro ejerce la magnetita, magnetita, no fue sino hasta el siglo "#" cuando la relacin relacin entre la electricidad electricidad y el magnetismo !ued plasmada, plasmada, pasando ambos campos de ser diferenciados a formar el cuerpo de lo !ue se conoce como electromagnetismo. $ntes de 1%2&, el 'nico magnetismo conocido era el del hierro. (sto cambi con un profesor de ciencias poco conocido de la )ni*ersidad de +openhague, +openhague , inamarca, inamarca, -ans +hristian ersted. ersted. (n 1%2& ersted prepar en su casa una demostracin científica a sus amigos y estudiantes. /lane demostrar el calentamiento de un hilo por una corriente eléctrica y también lle*ar a cabo demostraciones sobre el magnetismo, para lo cual dispuso de una aguja de br'jula montada sobre una peana de madera. 0ientras lle*aba a cabo su demostracin eléctrica, ersted not para su sorpresa !ue cada *ez !ue se conectaba la corriente eléctrica, se mo*ía la aguja de la br'jula. Se call y finaliz las demostraciones, pero en los meses siguientes trabaj duro intentando eplicarse el nue*o fenmeno./ero no pudo3 4a aguja no era ni atraída ni repelida por ella. ella. (n *ez de eso tendía tendía a !ueda !uedarse rse en 5ngulo 5ngulo recto. recto. -oy sabemos !ue esto es una prueba fehaciente de la relacin intrínseca entre el campo magnético y el campo eléctrico plasmada en las ecuaciones de 0a6ell. 0a6ell.
+omo ejemplo para *er la naturaleza un poco distinta del campo magnético basta considerar el intento de separar el polo de un im5n. $un!ue rompamos un im5n por la mitad éste 7reproduce7 sus dos polos. Si ahora *ol*emos a partir otra *ez en dos, nue*amente tendremos cada trozo con dos polos norte y sur diferenciados. (n magnetismo no eisten los monopolos magnéticos. ) E! campo magnético"
(s una regin del espacio en la cual una carga eléctrica puntual de *alor q !ue se desplaza a una *elocidad
, sufre los efectos de una fuerza !ue es perpendicular y
proporcional tanto a la *elocidad como al campo, llamada induccin magnética o densidad de flujo magnético. $sí, dicha carga percibir5 una fuerza descrita con la siguiente igualdad.
89tese !ue tanto # como $ y B son magnitudes *ectoriales y el producto cruz es un producto *ectorial !ue tiene como resultante un *ector perpendicular tanto a v como a B:. (l mdulo de la fuerza resultante ser5 4a eistencia de un campo magnético se pone de relie*e gracias a la propiedad localizada en el espacio de orientar un magnetmetro 8laminilla de acero imantado !ue puede girar libremente:. 4a aguja de una br'jula, !ue e*idencia la eistencia del campo magnético terrestre, puede ser considerada un magnetmetro. c) L%n&as '& campo magn&tico"
Son líneas imaginarias !ue se forman por la presencia de los polos magnéticos. Las !%n&as '& campo con$&rg&n donde la fuerza magnética es mayor y se separan
donde es m5s débil. /or ejemplo, en una barra imantada compacta o 7 'ipo!o7, las líneas de campo se separan a partir de un po!o y con*ergen en el otro y la fuerza magnética es mayor cerca de los polos donde se re'nen. (l comportamiento de las líneas en el campo magnético terrestre es muy similar. 4a ;ierra posee un campo magnético propio, cuyas líneas son semejantes a las de
)n im5n !ue tu*iera el polo sur cerca del polo norte geogr5fico. 4as br'julas se orientan alineando su campo propio con el campo eterno terrestre, de manera !ue una br'jula en reposo en el plano horizontal, nos indicar5 la direccin 9
') La !&( '& Amp&r& Si suponemos !ue el solenoide es muy largo y estrecho, el campo es aproimadamente uniforme y paralelo al eje en el interior del solenoide, y es nulo fuera del solenoide. (n esta aproimacin es aplicable la ley de $mp>re.
(l primer miembro, es la circulacin del campo magnético a lo largo de un camino cerrado, y en el segundo miembro el término I se refiere a la intensidad !ue atra*iesa dicho camino cerrado.
/ara determinar el campo magnético, aplicando la ley de $mp>re, tomamos un camino cerrado $?+ !ue sea atra*esado por corrientes. 4a circulacin es la suma de cuatro contribuciones, una por cada lado.
(aminaremos, ahora cada una de las contribuciones a la circulacin@ +omo *emos en la figura la contribucin a la circulacin del lado $? es cero ya
!ue bien
y
son perpendiculares, o bien
es nulo en el eterior del
solenoide. 4o mismo ocurre en el lado +. (n el lado $ la contribucin es cero, ya !ue el campo en el eterior al
solenoide es cero. (n el lado ?+, el campo es constante y paralelo al lado, la contribucin a la
circulacin es Bx, siendo x la longitud del lado. 4a corriente !ue atra*iesa el camino cerrado $?+ se puede calcular f5cilmente@ Si hay N espiras en la longitud L del solenoide en la longitud x habr5 Nx/L espiras por las !ue circula una intensidad I . /or tanto, la ley de $mp>re se escribe para el solenoide.
&) E! &p&rim&nto '& O&rst&'
ersted 81AAA<1%B1: un día de 1%1C, al finalizar una clase pr5ctica en la )ni*ersidad de +openhague, fue protagonista de un descubrimiento !ue lo haría famoso. $l acercar una aguja imantada a un hilo de platino por el !ue circulaba corriente ad*irti, perplejo, !ue la aguja efectuaba una gran oscilacin hasta situarse inmediatamente perpendicular al hilo. $l in*ertir el sentido de la corriente, la aguja in*irti también su orientacin. (ste eperimento, considerado por algunos como fortuitos y por otros como intencionado, constituy la primera demostracin de la relacin eistente entre la electricidad y el magnetismo. $un!ue las cargas eléctricas en reposo carecen de efectos magnéticos, las corrientes eléctricas, es decir, las cargas en mo*imiento, crean campos magnéticos y se comportan, por lo tanto, como imanes.
III.
MATE*IALES" #m5n.
4imaduras de hierro 0aterial de soporte y sujecin.
Mesa del laboratorio.
Aguja magnética.
Cable grueso.
IV. PROCEDIMIENTO . +olocamos con dos barras de im5n con sus polos in*ertidos. $ continuacin se
esparcimos las limaduras de hierro poco a poco, procurando e*itar !ue caigan de golpe en gran cantidad. espués de esparcir las limaduras en el frasco se repite la operacin anterior
colocando los imanes con la misma polaridad. bser*ar las líneas !ue se dibujan con las limaduras de hierro en todos los
casos.
V.
*ES+LTADOS +uando enfrentamos polos opuestos las líneas del campo entran en uno y
salen del otro, con lo !ue ad!uieren un trazo continuo adoptando una disposicin radial desde cada polo, y uniéndose ambos polos por trazos continuos de limaduras alrededor de la recta !ue los une.
$l enfrentar polos semejantes, aun!ue conser*an la disposicin radial desde
cada uno, di*ergen alrededor de la recta de unin por!ue la repulsin entre polos semejantes impide !ue se unan las líneas del campo.
VI.
CONCL+SIONES bser*amos !ue las líneas del campo magnético epresado tericamente se
cumple en la
pr5ctica como se obser*a en los gr5ficos mostrados del
laboratorio. 4os polos del mismo signo se repelen y los de signo opuesto se atraen.
(ste concepto terico también se comprob en el laboratorio.
VII.
BIBLIOG*A#IA
/aul $. ;ippler
BD&E;B%F *ol. ##
-umberto 4ey*a 9.
electrost5tica y electromagnetismo
Solucionario de Ser6ay
*ol.##
internet
fisica ##
/aul 0. Fisbane
*ol. ##
666.fisica.9(; 666.google.com 666.monografias.com
BD&EFBA
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS, GEOLOGÍA Y CIVIL ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE: “INGENIERÍA DE SISTEMAS”
INFORME DE LABORATORIO Nº 7 TRABAJO Nº
:
LINEAS DEL CAMPO MAGNETICO
ALUMNO
:
CONDE JAULES, N!"#
%$PROFESOR ASIGNATURA
: :
Ramírez Quispe, Gilbert.
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AYACUCHO PER/ 0112
