221001448 Aporte Trabajo Colaborativo 2 Electromagnetismo Ga (1)

TRABAJO COLABORATIVO NRO 2ELECTROMAGNETISMO POR : GABRIEL PASTRANA Tutor: WILSON ALMANZA UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD) ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIA OCT de 2014 para protección de la fuente. Verifique la polaridad apropiada de la fuente de poder y del amperímetro cuando conecte los alambres. . nos arroja una intensidad de 280 mA. 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. Procedimiento: 1.EXPERIMENTO A. Ponga el soporte de tal forma que el alambre pueda enrollarse en las pinzas y baje por el soporte hasta el amperímetro. Coloque el cartón en el borde de una mesa de laboratorio. CAMPO MAGNÉTICO ALREDEDOR DE UN ALAMBRE RECTO Y LARGO. Atraviéselo con el cable de manera que pase perpendicularmente por un agujero en el centro del cartón. Se realiza lo indicado al punto 1. cuando realizamos carga al circuito. se anexa una resistencia de 10 Ω 5 W. como muestra la figura. con una tensión de 12 VDC. después conéctelo a la terminal positiva de la fuente de poder. Registra tus observaciones y has un dibujo del campo magnético alrededor del alambre. Debe tenerse mucho cuidado con esta experiencia puesto que el alambre puede recalentarse si se deja la corriente circulando por mucho rato. la aguja de la brújula se mueve hacia la izquierda. Al invertir las puntas. .2. Coloque la brújula al lado del alambre. 3. Al desplazar la brújula. El movimiento de la brújula con el cable. Accione la fuente de poder y dibuje ahora la dirección del campo magnético alrededor del alambre. Invierta las conexiones de la fuente de poder de modo que la corriente circule en dirección opuesta. Active la fuente de poder y genere una corriente de 200mA (0. empleando la brújula. se percibió muy ligeramente al inducir una corriente de 280 mA 12 VDC.2A). la aguja de la brújula se mueve levemente hacia la derecha. Registre sus observaciones y haga un dibujo del campo magnético generado alrededor del alambre. Desplace la brújula lentamente alrededor del alambre para trazar el campo magnético. Coloque sobre el cartón atravesado por el alambre un pedazo de papel que tenga una abertura y un agujero. Describa en lenguaje sencillo lo que está observando.EXPERIMENTO B. Golpear suavemente el papel varias veces e interrumpa la corriente. 1. se generan golpes suaves al cartón para ayudar a que el pequeño campo magnético. 2. acomode las limaduras y se puedan ver las líneas de campo. INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO. Distribuya aleatoriamente algunas limaduras de hierro sobre el papel y alrededor del alambre y active la fuente de poder para que genere una corriente eléctrica de 150 mA (miliamperios). . Con las limaduras y el mismo cable. Al cambiar los parámetros reduciendo la corriente genera menor campo eléctrico y se percibe de misma forma el campo magnético pero no tan grande como el formado anteriormente EXPERIMENTO C. .4. 3. estás experimentando con un electroimán (consulta sobre este término). Consiga alambre con laca o encauchetado (para evitar cortos eléctricos entre espiras) y enróllelo cuidadosamente alrededor de un núcleo (un pedazo de varilla de hierro o de acero) y pele intencionalmente las puntas del dispositivo (acabas de realizar una bobina conocida como un solenoide) 2. 1. Actívale nuevamente y describe lo que percibes. Golpear ahora el papel con la intención formativa de desarreglar las limaduras. Active la fuente y genere 100 mA. Acerque la bobina a un conjunto de clips colocados aleatoriamente y analice cuántos son capturados por el dispositivo. Apaga la fuente y anota tus observaciones. Golpear el papel y anote observaciones. Genere una corriente de 100mA (se puede colocar una resistencia de protección entre la fuente y la bobina para evitar calentamientos o cortos eléctricos). Conecte las dos puntas peladas de la bobina a la fuente de poder. EL CAMPO MAGNÉTICO GENERADO POR UNA BOBINA. Utilizando el polo positivo del electroimán. la fuerza. ANÁLISIS 1. alcanza a atraer un solo clip. el núcleo de la misma se transforma en un imán (electroimán) y al acercarlo a los clips. 5. Al retirar el núcleo del electroimán. . Trata de determine la polaridad del electroimán generando una corriente en la fuente de poder y pasando una brújula varias veces por la bobina. ya que el sentido de la corriente determina el sentido en que se genera el campo magnético. ¿Qué relación encuentras entre la corriente que transporta un conductor y el campo magnético que se genera a su alrededor? Directamente proporcionales. el campo electromagnético pierde su capacidad magnética. Trata de sacar interesantes conclusiones. 2. atrae el polo positivo de la aguja. Consultar y profundizar en la regla de la mano derecha y aplicarla y realizar el diagrama de los parámetros involucrados en el estudio de la corriente eléctrica que pasa por un alambre recto para generar un campo magnético. 4. observamos que atrae el polo negativo de la brújula. Quita intencionalmente el núcleo (la barrita donde enrollaste el alambre) y repite la experiencia anterior. La regla de la mano derecha es un método para determinar direcciones vectoriales y tiene como base los planos cartesianos.Al conectar tensión a la bobina. al invertir la polaridad en la conexión del electroimán. es decir. el calibre del alambre y la cantidad de espiras en el electroimán. En el electroimán. . no pierde sus propiedades al cortarlo debido a el material en que está hecho. pierde capacidad electromagnética. el núcleo debe ser de tal material. Los imanes de barra son muy conocidos y fáciles de adquirir comercialmente. 5. cambia de igual forma el campo magnético. 7. 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. Encuentre relaciones y diferencias entre un “electroimán” y un “imán de barra”. en cambio en el imán de barra. ¿Qué efecto magnético tiene el cambiar la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor eléctrico? Al cambiar la corriente eléctrica. 4. cuando sus terminales se conectan a una fuente de poder. al disminuir su longitud y número de espiras. Cuando un conductor eléctrico se sumerge en un campo magnético se genera sobre él una fuerza magnética. ¿Qué factores determinan la capacidad de un electroimán? ¿Qué tan determinante es la naturaleza de su núcleo? Tiene que ser un conductor eléctrico. El electroimán y el imán de barra poseen los dos polos. son directamente proporcionales. los cuales generan las líneas de campo.3. consultar efectos y propiedades. es decir. Propiedades del torque . como por ejemplo electrones. Propiedades de la fuerza magnética       La fuerza magnética es proporcional a la carga q y la velocidad v de la partícula. El torque se expresa como el producto vectorial entre la fuerza F y el brazo del momento r. Cuando una partícula se mueve en dirección paralela al vector campo magnético. La magnitud y la dirección de la fuerza magnética depende de la velocidad de la partícula. Los puntos de entrada forman un polo y los de salida el otro polo. Las fuerzas magnéticas entre imanes y/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. la fuerza magnética F sobre la carga es cero. la magnitud de la fuerza magnética es proporcional a senө.Simultáneamente se presenta un torque (torca) sobre el alambre. consultar efectos. Esto sucede porque en el interior de los imanes convencionales existen micros corrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él. la fuerza magnética actúa en una dirección perpendicular tanto a v como a B. es decir. lo que indica la estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo. motores y generadores eléctricos. Cuando la velocidad hace un ángulo ө con el campo magnético. aplicados a una espira. La fuerza magnética sobre una carga positiva tiene sentido opuesto a la fuerza que actúa sobre una carga negativa que se mueva en la misma dirección Si el vector velocidad hace un ángulo ө con el campo magnético. esto sucede cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido. en donde el cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje. F es perpendicular al plano formado por v y B. propiedades y aplicaciones cotidianas de este fenómeno. La fuerza magnética es la parte de la fuerza electromagnética total o fuerza de Lorentz que mide un observador sobre una distribución de cargas en movimiento. de la magnitud y de la dirección del campo magnético. Las fuerzas magnéticas son producidas por el movimiento de partículas cargadas. TORQUE El concepto de torque (T) 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. con lo cual: T = r X F [N * m] La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque. por ejemplo. Por esta razón. en todos estos casos estás aplicando un torque o momento mecánico de fuerza. . Generalmente se considera positivo un torque que tendería a hacer rotar al cuerpo en sentido anti horario. tornillos. el giro del motor se logra venciendo rozamientos. Cuando vas en el auto. tal como se observa de su definición. las manillas de las puertas se instalan usualmente cerca del borde más alejado al eje de rotación. cualquier tipo de palanca que apliques hasta para subir el volumen de un aparato electrónico si lo haces por un tradicional potenciómetro de accionamiento manual. Una fuerza aplicada sobre el eje de rotación produce un torque nulo (no induce rotación). al abrirla requiere un momento que estamos aplicando al girarla desde la manija. por lo tanto. Aplicaciones cotidianas del torque Las aplicaciones cotidianas que daría del torque son la apertura y/o cierre del robinete o volante de una canilla (grifo). y negativo al que produciría rotación en sentido horario. Como se observa de su definición. Esto sucede porque en el interior de los imanes convencionales existen micros corrientes que macroscópicamente dan lugar a líneas de campo magnético cerradas que salen del material y vuelven a entrar en él.    El torque de una fuerza sobre un cuerpo se mide en N m (Newton-metro). cualquier puerta que tenga bisagra o goznes. Básicamente la explicación anterior va ligada al principio de (motores eléctricos y generador eléctrico) CONCLUSIONES   El aire no es un buen conductor del flujo magnético. Con el desarrollo del laboratorio propuesto por el tutor pudimos obtener las habilidades y destrezas exigidas en el curso. por lo que al girar aplica un momento o torque que se transmite a las ruedas al moverlo. produciría una rotación más rápida) cuanto más lejos del eje de rotación sea aplicada. Si en tu trabajo o por hobbies ajustas tuercas. cumpliéndose que las fuerzas magnéticas entre imanes y/o electroimanes es un efecto residual de la fuerza magnética entre cargas en movimiento. una fuerza produce un torque más grande (y. el material del núcleo y calibre del alambre. Es importante tener presente los factores que determinan la capacidad de un electroimán. . para no tener complicaciones a la hora de desarrollar un circuito magneto motriz. siendo estos la cantidad de espiras del alambre.