En el laboratorio de física se realizaron experimentos para obtener campos magnéticos utilizando corriente continua y alterna. Se observó que las brújulas se movían perpendicularmente al flujo de corriente en conductores y solenoides, y que imanes podían atraerse u repelerse dependiendo de la polaridad de la corriente. Adicionalmente, se demostró la levitación magnética de un anillo metálico.

1. LABORATORIO DE FISICA C Msc. RICHARD PILOZO
OBJETIVOS
Obtener campos magnéticos utilizando corriente continua y
corriente alterna.
RESUMEN
En la práctica se realizó experimentos, en circuitos utilizando
corriente continua y alterna. Se obtuvo en esa región las
características de campos magnéticos.
Se conecto con corriente continua a un conductor y se le acerco
una brújula a lo que este movió perpendicular al flujo de corriente
del conductor.
Se conecto con corriente continua a un solenoide y se acercó a una
brújula estática la que este se movía apuntando el norte donde se
movía el solenoide.
Introducción
En 1813, Hans Christian Oersted predijo que se hallaría una
conexión entre la electricidad y el magnetismo. En 1819 colocó una
brújula cerca de un hilo recorrido por una corriente y observó que
la aguja magnética se desviaba. Con ello demostró que las
corrientes eléctricas producen campos magnéticos. Aquí vemos
cómo las líneas del campo magnético rodean el cable por el que fluye
la corriente.
Alessandro Voltaa quien Napoleón nombró conde por su trabajo en
el campo de la electricidad es famoso por fabricar la primera pila
eléctrica, conocida como pila voltaica. Volta, profesor de física y
gran experimentador, realizó muchas otras contribuciones a la
ciencia, como la invención del electróforo, un aparato para generar
cargas estáticas. La unidad de potencial eléctrico, el voltio, recibe
este nombre en su honor.
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En 1774 fue profesor de física en la Escuela Regia de Como y al año
siguiente inventó el electróforo, un instrumento que producía
cargas eléctricas. Durante 1776 y 1777 se dedicó a la química,
estudió la electricidad atmosférica e ideó experimentos como la
ignición de gases mediante una chispa eléctrica en un recipiente
cerrado. En 1779 fue profesor de física en la Universidad de Pavía,
cátedra que ocupó durante 25 años. Hacia 1800 había desarrollado
la llamada pila de Volta, precursora de la batería eléctrica, que
producía un flujo estable de electricidad. Por su trabajo en el
campo de la electricidad, Napoleón le nombró conde en 1801. La
unidad eléctrica conocida como voltio
André Marie Ampère (1775-1836), científico francés, conocido por
sus importantes aportaciones al estudio de la electrodinámica.
Ampère nació en Polémieux-au-Mont-d'Or, cerca de Lyon. El
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amperio (A), la unidad de intensidad de corriente eléctrica, toma su
nombre de él. Su teoría electrodinámica y sus interpretaciones
sobre la relación entre electricidad y magnetismo se publicaron en
su Colección de observaciones sobre electrodinámica (1822) y en su
Teoría de los fenómenos electrodinámicos (1826). Ampère inventó
la aguja astática, que hizo posible el moderno galvanómetro (véase
Medidores eléctricos). Fue el primero en demostrar que dos
conductores paralelos por los que circula una corriente en el mismo
sentido, se atraen el uno al otro, mientras que si los sentidos de la
corriente son opuestos, se repelen.
Solenoide, hilo metálico arrollado que, recorrido por una corriente
eléctrica, se comporta como un imán.
Cuando se sitúa una aguja imantada cerca de un solenoide, es
desviada de modo que su dirección tienda a ser paralela al eje de
las espiras del solenoide. Desplazando la aguja alrededor de la
bobina, o espolvoreando limaduras de hierro sobre un plano que
atraviesa la bobina, es posible dibujar las líneas de fuerza del
campo magnético creado por el solenoide. Cuando el solenoide tiene
la forma de un cilindro muy largo, el campo magnético en el interior
del mismo es prácticamente uniforme lejos de sus extremos,
paralelo al eje del solenoide y proporcional a la intensidad de la
corriente eléctrica que recorre el solenoide, así como al número de
espiras de la bobina.
I
0
B.ds B ds (2 r ) 0 I
2 r
B.ds 0 I
La intensidad del campo magnético Bpuede calcularse
Según la fórmula
B = µ0 NI / L
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DondeN es el número de espiras,
I la intensidad de corriente,
L la longitud del solenoide, y
µ0, la llamada permeabilidad magnética del vacío, tiene un valor de
4p10-7.
Procedimiento experimental
Materiales usados
 Cables de conexión
 Brújula de bolsillo
 Fuente regulable de voltaje DC
 Reóstato de 33 ohmios
 Bobina de 500 espiras
 Bobina de 1000 espiras
 Yugo laminado
 Yugo macizo
 Voltímetro
 Amperímetro
 Interruptor
 Galvanómetro
 Aro de aluminio
 Estativo
 Pinza de mesa
 Tuercas de sujeción.
 Bobina de aluminio
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Actividad 1
a) obtención de campos magnéticos utilizando corriente continúa
1. Armar el circuito indicadoen el esquema de la figura.
2. Predecir el sentido en que girará la Brújula al conectar el
interruptor
3. Anotar las observaciones en el informe de esta practica.
Actividad 2
b) Campo magnético de un solenoide
Arme el dispositivo como se muestra en las figuras.
1. Conectar el interruptor, observar el movimiento de la brújula.
2. Desconecte el interruptor S, invierta la polaridad de la
fuente.
3. Conecte nuevamente el interruptor S.
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Actividad 3
c) Interacciones entre campos magnéticos
1. Armar el equipo como se señala en la figura
2. Mantener la distancia entre la bobina y el imán permanente en
0.5 cm, la corriente 1.0 A conecte y desconecte el interruptor
S,
3. Describa lo que observa. Repita este proceso invirtiendo la
polaridad de la fuente.
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Arme el equipo de acuerdo con la figura 12. Prediga el sentido de
rotación de la bobina cuando el interruptor S, gire la perilla de la
fuente aumentando la corriente desde cero hasta un valor tal que el
eje de la bobina coincida con la dirección N – S del imán
permanente. Inmediatamente regrese la perilla de la fuente a la
posición cero.
Actividad 4
d) Demostración cualitativa de la levitación magnética (Anillo de
Thompson)
1. Armar el circuito de acuerdo con la figura.
2. Aumentar totalmente la tensión de la fuente hasta que el
anillo metálico se suspenda en el aire.
3. Registrar las observaciones y anotarlas en el informe de esta
practica
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Resultado:
1. Observaciones y datos
Escriba sus observaciones acerca de los experimentos
realizados en esta práctica
a) Obtención de campos magnéticos utilizando corriente
continua
a) ¿En qué sentido giro la brújula? (ver figura 2)
Perpendicular al flujo de corriente eléctrica que circula en
el cable conductor ab. La brújula apunta al norte
geográfico.
b) Campo magnético de un solenoide
b1) ¿en qué sentido giro la brújula? (ver figura 8)
Depende, la polaridad de la fuente – atrae al norte y el +
repele al norte. La brújula donde se encontraba el solenoide.
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c) Interacciones entre campos magnéticos
c1) ¿Qué sucedió entre el imán y la bobina al conectar
el interruptor? (ver figura 11)
La bobina se alejaba cuando se acercaba el lado rojo del
imán por la derecha y al ponerlo por la izquierda atraía a la
bobina y al poner el otro lado del imán pasaba lo opuesto a
lo sucedido anteriormente
c2) ¿Qué sucedió entre el imán y la bobina al invertir la
polaridad de la fuente?
Pasa lo contrario al caso anterior al acercar el lado rojo del
imán por la derecha lo atraía y por la izquierda lo repelía
c3) ¿en qué sentido giro la bobina?
“no se puede responder a esta pregunta ya que no
realizamos este experimento por qué no se encontraban los
materiales necesarios”
d) Calculo de la resistencia de la bobina con diferentes
núcleos, a partir de los valores medidos de tensión y
corriente
d1) anote los datos obtenidos en este experimento
TABLA d.1 tensión continua
Núcleo V (V) I (mA) R (Ω)
Aire 5.0 400 12.5
Fe(yugo) 5.0 400 12.5
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Fe( ) 5.0 400 12.5
TABLA d.2 tensión alterna
Núcleo V (V) I (mA) R (Ω)
Aire 5.0 380 13.5
Fe(yugo) 5.0 100 50
Fe( ) 5.0 50 100
e) Demostración cualitativa de la levitación magnética
e1) observaciones al realizar la levitación magnética
El anillo metálico se elevaba a cierta altura al encender el
aparato, es decir era repelido hacia arriba debido a la
fuerzas magnéticas que van en ese sentido.
CONCLUSIONES
Se comprobó que hay una intima relación de campos
magnético y eléctrico.
Se obtuvo el campo magnético a partir de la carga en
movimiento. Cuando el flujo eléctrico se puso andar
 acercar o alejar la bobina, el voltaje cambia de signoya
que la intensidad de corriente irá en sentido contrario.
REFERENCIA
- Microsoft ® Encarta ® 2009.
- Física Universitaria de Sears Zemansky 12va edición
- Guía de laboratorio de física C revisión III, Espol ICF
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- http://es.wikipedia.org/wiki/
- http://www.fisicarecreativa.com
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