Este documento describe una práctica de laboratorio sobre magnetismo. Se analizan las propiedades de los campos magnéticos y las fuerzas que ejercen sobre objetos cargados. Se grafican las líneas de campo magnético alrededor de imanes y se observa cómo se ven afectados los electrones en un tubo de rayos catódicos por un campo magnético. También se estudia el comportamiento de diferentes materiales en presencia de un campo magnético y cómo se deposita cobre en una cuba electrolítica cuando se aplica tanto un campo el

1. Magnetismo
Erick Conde
Paralelo: 2
OBJETIVOS
 Analizar algunas propiedades de campos magnéticos, utilizando los siguientes
aspectos:
 Fuerzas y torques ejercidas por campos magnéticos permanentes sobre cuerpos
localizados dentro de su influencia.
 Distorsión del campo magnético, causado por la presencia de ciertas sustancias
situadas en su seno.
RESUMEN
En esta práctica de magnetismo tratamos de resolver en mayor parte preguntas
conceptuales con los conocimientos adquiridos de física ya que la gran mayoría
eran preguntas teóricas.
También tuvimos que graficar las líneas de campo magnético para distintos tipos
de imanes y ver cómo estaban distribuidas esas líneas, además comprendimos que
no todo metal tiene propiedades magnéticas y logramos observar el efecto que
tiene las fuerza magnética sobre cargas eléctricas en movimiento.
INTRODUCCIÓN
Cada electrón es por su naturaleza, un pequeño imán. Ordinariamente, innumerables
electrones de un material están orientados aleatoriamente en diferentes direcciones,
pero en un imán casi todos los electrones tienden a orientarse en la misma dirección,
creando una fuerza magnética grande o pequeña dependiendo del número de electrones
que estén orientados.
Área que se ve afectada por perturbaciones magnéticas generalmente es creado por
imanes y en las proximidades a estos, es una región del espacio en la que una carga
eléctrica puntual de valor q y que se desplaza a una velocidad , sufre una fuerza
perpendicular y proporcional a la velocidad, y a una propiedad del campo, llamada
inducción magnética, en ese punto:

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La existencia de un campo magnético se pone en evidencia por la propiedad localizada
en el espacio de orientar un magnetómetro (laminilla de acero imantado que puede
girar libremente). La aguja de una brújula, que pone en evidencia la existencia del campo
magnético terrestre, puede ser considerada un magnetómetro.
LÍNEAS DE CAMPO MAGNÉTICO:
Del mismo modo que el campo eléctrico E puede representarse mediante líneas de
campo eléctrico, también el campo magnético B puede ser representado mediante líneas
de campo magnético. En ambos casos, la dirección del campo viene indicada por la
dirección de las líneas de campo, y la magnitud del campo por su densidad. Existen, sin
embargo, dos importantes diferencias entre líneas del campo eléctrico y líneas de campo
magnético:
1. Las líneas de campo eléctrico poseen la dirección de la fuerza eléctrica sobre la
carga positiva, mientras que las líneas de campo magnético son perpendiculares a
la fuerza magnética sobre una carga móvil.
2. Las líneas de campo eléctrico comienzan en las cargas positivas y terminan en las
cargas negativas; las líneas de campo magnético forman circuitos cerrados. Con
los polos magnéticos aislados aparentemente no existen, no hay puntos en el
espacio donde las líneas de campo magnético comiencen o terminen.
Vamos a ver un par de figuras donde se muestran las líneas de campo, tanto fuera como
dentro de una barra imanada:
En la primera figura, vemos las líneas de campo magnético dentro y fuera de una barra
magnética. Las líneas emergerían del polo norte y entrarían en el polo sur, pero carecen
de principio y fin. En su lugar forman circuitos cerrados.

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En esta segunda figura, vemos las líneas de campo magnético que son exteriores a una
barra imanada, visualizadas por limaduras de hierro.
MOVIMIENTO EN UN CAMPO MAGNÉTICO
Una partícula que se mueve en un campo magnético experimenta una fuerza Fm=q·v x B.
El resultado de un producto vectorial es un vector de
módulo igual al producto de los módulos por el seno del ángulo comprendido
qvB senθ
dirección perpendicular al plano formado por los vectores velocidad v y campo B.
y el sentido se obtiene por la denominada regla del sacacorchos. Si la carga es
positiva el sentido es el del producto vectorial v x B, como en la figura izquierda.
Si la carga es negativa el sentido de la fuerza es contrario al del producto vectorial
v x B, figura de la derecha

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Una partícula cargada describe órbita circular en un campo magnético uniforme. El
radio de dicha órbita, se obtiene a partir de la ecuación de la dinámica del movimiento
circular uniforme: fuerza igual a masa por aceleración normal.
TIPOS DE MATERIALES MAGNÉTICOS
Existen diversos tipos de comportamiento de los materiales magnéticos, siendo los
principales el ferromagnetismo, el diamagnetismo y el paramagnetismo.
En los materiales diamagnéticos, la disposición de los electrones de cada átomo es tal,
que se produce una anulación global de los efectos magnéticos. Sin embargo, si el
material se introduce en un campo inducido, la sustancia adquiere una imantación débil
y en el sentido opuesto al campo inductor.
Si se sitúa una barra de material diamagnético en el interior de un campo magnético
uniforme e intenso, esta se dispone transversalmente respecto de aquel.
Los materiales paramagnéticos no presentan la anulación global de efectos magnéticos,
por lo que cada átomo que los constituye actúa como un pequeño imán. Sin embargo,
la orientación de dichos imanes es, en general, arbitraria, y el efecto global se anula.
Asimismo, si el material paramagnético se somete a la acción de un campo magnético
inductor, el campo magnético inducido en dicha sustancia se orienta en el sentido del
campo magnético inductor. Esto hace que una barra de material paramagnético
suspendida libremente en el seno de un campo inductor se alinee con este.
El magnetismo inducido, aunque débil, es suficiente intenso como para imponer al
efecto magnético. Para comparar los tres tipos de magnetismo se emplea la razón entre
el campo magnético inducido y el inductor.

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Equipo
 Imán en forma de herradura
 Frasco de plástico que contiene algunos elementos
 Varilla cuadrada de Fe
 Frasco con laminillas de Fe
 Carrete de Ruhmkorff
 Fuente de tensión regulable 0, OV – 15, OV
 Tubo de rayos catódicos
 Cuba electrolítica
 Imán cilíndrico
 Electrodos anulares de Cu
 Interruptor un polo un borne
 Sulfato de Cu, frasco
 Agua, 100cm3
 Brújula de bolsillo
PROCEDIMIENTO:
a) Fuerzas ejercidas por campos magnéticos
En la muestra constituida por clavos de Fe, pernos de Cu, de Al pedazos de corcho,
papel, acerque el imán de su equipo y observe a los objetos que atrae e identifique el
material con el cual son elaborados. Acerque dos clavos de Fe al imán como se indica en
la figura 1, analice lo que sucede. Verifique lo que sucede con la varilla de Fe de la figura
2, identifique la polaridad de la misma. Registre sus observaciones en el informe al final
de esa práctica.

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b) Patrón del campo magnético
Sobre el imán ponga un vidrio, papel o cartulina y sobre el espolvoree limallas de Fe.
Golpee levemente al vidrio. Registre en el informe los patrones del campo magnético
que observa con los imanes que se muestren en las figuras.
c) Fuerzas magnéticas sobre cargas eléctricas en movimiento
Arme el equipo como se muestra en la figura 7. Acerque el imán al tubo de rayos
catódicos previamente funcionando de tal manera que el campo magnético:
-Se acerque al observador
-Se aleje del observador
Analice el comportamiento del haz de electrones del tubo de rayos catódicos. Registre
sus observaciones.

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d) Cuba electrolítica
Arme el equipo como se sugiere en la figura 8. Diluya sulfato de cobre en agua
acidulada dentro de la cuba electrolitica. Conecte el interruptor S de la cuba electrolitica.
Analice lo que sucede con el electrolito y registrelo en su informe.
OBSERVACIONES Y DATOS
Escriba sus observaciones acerca de los experimentos realizados en esta práctica.
a) Fuerza ejercidas por campos magnéticos.
a1) Que materiales fueron atraídos por el imán?
Los materiales atraídos por el imán fueron aquellos que poseen propiedades magnéticas
como fueron los clavos (Fe), los pernos (Fe).
a2) Que materiales no fueron atraídos por el imán?
En la práctica no fueron atraídos por el imán los siguientes objetos: la tuerca (Al), un
corcho y un pedazo de papel.
a3) Que sucede con la varillas de Fe de la figura 2?
Si se aproxima una varilla de hierro a un imán se induce y adquiere propiedades
magnéticas por lo que atrae a los tornillos de hierro.

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b) Patrón del campo magnético
b1) Grafique los patrones de campo magnético que observo en este experimento.
b2) Comente sus observaciones sobre las características de las líneas de campo
observados
Cuando colocamos las laminas de acetato sobre los diferentes imanes y colocarlas
limallas de Fe observamos que las líneas de campo magnético salen del polo norte y
llegan al polo sur es decir forman circuitos cerrados.

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c) Fuerza magnética sobre cargas eléctricas en movimiento.
C1) Observaciones cuando el campo magnético se acerca al observador.
Cuando se acerca el campo magnético al observador del tubo de rayos catódicos se
pudo observar que el haz de luz no permanece constante, es decir que se desvía hacia
arriba o hacia abajo dependiendo de la polaridad del imán (campo magnético).
C2) Observaciones cuando el campo magnético se aleja del observador.
Cuando se aleja el campo magnético al observador del tubo de rayos catódicos se pudo
observar que el haz de luz permanece constante, es decir no sufre ninguna desviación
.

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d) Cuba Electrolítica
d1) Observaciones al activar la cuba electrolítica.
Una cuba electrolítica es básicamente un recipiente en el cual hay un electrolito en
solución o fundido y al cual se le adosan dos electrodos alimentados con corriente
continua. Cuando la activamos los cationes que son iones positivos migraban hacia el
electrodo negativo logrando que las partículas de sulfato de cobre describan una
trayectoria circular
2 ANALISIS
a) Explique el comportamiento de los clavos en la figura 1.
El hierro son ejemplos bien conocidos de materiales que exhiben propiedades
magnéticas en el cual sus átomos o iones se comportan como pequeños imanes que
interactúan entre sí.
b) Identifique el campo magnético inductor y el campo magnético inducido en la
figura2.
El campo magnético inductor es el imán y el campo magnético inducido es la varilla de
hierro (Fe).
c) Pueden haber imanes con un número impar de polos?
Un monopolo magnético es una partícula que tiene únicamente un polo magnético
(norte o sur). Teóricamente, nada impediría la existencia del monopolo magnético;
incluso, su existencia se hace necesaria en algunas teorías de la creación del Universo. No
obstante, esto no significa que existan, pues hasta ahora todos los intentos de crear un
monopolo magnético en aceleradores de partículas han fracasado.
d) Porque en el dispositivo utilizado en la figura 8 deben utilizarse electrodos de cobre?
En el dispositivo utilizado en la figura 8 se utilizo electrodos de cobre debido a que el
cobre no tiene propiedades magnéticas pero si tiene propiedades eléctricas.

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DICUSIÓN
Fuerzas ejercidas por campos magnéticos
Notamos que no todos lo metales poseen propiedades magnéticas, y los que eran
atraídos por el imán se denominan “magnéticos”, en nuestro caso fueron el hierro, el
acero, la plata, de todos los metales existe un pequeño grupo como es: el cobre, al
aluminio y el níquel; aquellos no poseen propiedades magnéticas, por ende cuando se
acerca un imán s estos metales no son atraídos, es decir no son “magnéticos”
Patrón del campo magnético
Notamos que las líneas de campo magnético, salen del polo norte y llegan al polo sur,
además estas líneas nunca se cruzan y el número de líneas que sale de un polo es el
mismo que entra al polo opuesto además la fuerza magnética es mayor cerca de los
polos donde se reúnen.
Fuerza magnética sobre cargas eléctricas en movimiento
La fuerza magnética que actúa sobre una partícula cargada en movimiento en un campo
magnético es siempre perpendicular a su velocidad. La fuerza magnética modificará la
dirección de la velocidad pero no modificará su módulo. Así que, al no hacer trabajo
sobre la partícula, no se modificará la energía cinética
El sentido se calcula por la regla de la mano derecha (índice = velocidad, mayor =
campo, pulgar = fuerza, formando 90 grados entre cada uno de los tres dedos). El
sentido de la fuerza es para cargas positivas. Si las cargas son negativas el sentido es el
opuesto al obtenido con la regla de la mano derecha

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Cuba electrolítica
Una cuba electrolítica es básicamente un recipiente en el cual hay un electrolito en
solución o fundido y al cual se le adosan dos electrodos alimentados con corriente
continua.
Cuando la activamos los iones del agua comenzaron a moverse hacia el electrodo
negativo, arrastrando consigo las partículas de sulfato de cobre, pero como se introdujo
un campo magnético estas partículas describieron un movimiento circular.
Cabe recalcar que se uso sulfato de cobre debido a que este metal poseen propiedades
eléctricas más no magnéticas
CONCLUSIÓN
En esta práctica pudimos concluir que un imán siempre apunta el norte magnético
como lo realizamos con los imanes para descubrir cual lado era positivo y cual negativo
Pudimos también bosquejar las líneas de campo eléctrico para distintos imanes y
observar cuáles eran sus patrones
Otra de las cosas que podemos concluir es que aprendimos que no todos los máteles
poseen propiedades
Observamos también el funcionamiento de un motor líquido y las carcomas girando en
su interior.
BIBLIOGRAFIA
 Manual de laboratorio de „‟Física C‟‟
 http://www.fisicarecreativa.com
 Serway , A, (1993), Física , vol. II. Pag. 819- 823 Edit McGraw-HiH, tercera edición
revisada.
 http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magnético